专题3 第二单元 离子键 离子晶体-【学霸题中题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修2（苏教版2019)

第二单元离子键离子晶体 提优点：1.离子键的成键特征及其本质；2.离子晶体的结构特点； 3.离子化合物的晶胞组成 第1关练速度 8mn为准，你的时j间： 物质 ①NaF ②Nal ③Mg0 1.(2023·上海奉贤高二期末)与MgCL,晶体中 离子电荷数 1 2 所含化学键类型相同的物质是 离子核间 2.31 3.18 2.10 A.Na,S B.Si, C.HCI D.NH 距/(10om) 2.(2024·江苏盐城高二期末)下列有关离子晶 A.①>②>③ B.③>①>② 体的说法中正确的是 C.③>②>① D.②>①>③ A.不可能含有共价键 7.同类品体物质熔、沸点的变化是有规律的， B.可能含有分子 试分析下列两组物质熔点规律性变化的 C.一定含有阴、阳离子 原因： D.离子晶体在固态时能导电 A组物质 NaCl KCI CsCl 3.下列性质适合于离子晶体的是 熔点/K 1074 1049 918 A.熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电 B组物质 Na Mg Al B.熔点10.31℃，液态不导电，水溶液能导电 熔点/K 370 922 933 C.能溶于CS2,熔点112.8℃，沸点444.6℃ (1)A组物质是 晶体，晶体微粒之间 D.熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g·cm 通过 相连，离子键由强到弱的顺序 4.下列热化学方程式能直接表示出氯化钠品格 为 能的是 ( (2)B组物质是 晶体，外围电子数由 A.NaCl(s)→Na(g)+Cl(g)△H 少到多的顺序是 ,微粒半径由大到 B.NaCl(s)→Na(s)+Cl(g)△H 小的顺序是 金属键强度由大到小 C.2NaCl(s)→2Na*(g)+2C(g）△H 的顺序为 D.NaCl(s)→Na(g)+Cl(g）△H 第2关练准确率 准确率>5%，你做对题 5.如图，在氯化钠晶胞中，与每个Na等距离且 8.(2023·湖南长沙高二校考期中)据 最近的几个C所围成的立体构型为( 《GreenChemistry》报道：我国学者发明了低 A.十二面体 压、高效电催化还原C0,的新方法，其总反应 B.正八面体 通电 C.正六面体 为NaCl+CO,ECO+NaCl0。下列说法正确 D.正四面体 的是 6.(2023·湖北十堰一中高二月考)NaF、 A.C02的电子式：：0：C:0 Nal、Mg0均为离子化合物，根据下列数据，这 B.NaCl属于离子晶体，其阴、阳离子的配位 三种化合物的熔点高低顺序是 数为8 专题3学霸045 C.NaCl0中既有离子键又有共价键 C.在CsCl晶胞中，距离C最近且等距的Cs D.C0,中C原子是sp杂化 数目为8 9.（2023·山东泰安高二检测)氧化钙在 D.若ZnS的晶胞边长为apm,则Zn2+与S2 2973K时熔化，而氯化钠在1074K时熔化 两者的离子间距离和晶体结构类似，有关它 之间最近距离为3？pm 们熔点差别较大的原因叙述不正确的是 12.(2023·重庆南坪中学高二期中)叠氮化合 ( 物是重要的有机合成试剂，化学兴趣小组的 A.氧化钙品体中阴、阳离子所带的电荷数多 同学在实验室制备了一种叠氮化合物KN1, B.氧化钙的离子键的键能比氯化钠的大 结构如图，下列说法正确的是 C.氧化钙的离子键的键能比氯化钠的小 D.在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的 情况下，熔点主要由阴、阳离子所带电荷 的多少决定 A.测定该品体结构的方法是X射线衍射法 10.(2023·湖南雅礼中学 B.该晶体中每个K周围距离最近且相等 高二月考)晶体有规则 0 的N:共有12个 几何外形，但有些晶体 C.NaN,与KN相比，NaN3的熔点低于KN 存在“缺陷”，从而引起 的熔点 含有的离子数量比发生变化，但整体仍呈电 中性。如图某种氧化镍(NiO)晶体中存在： D.该叠氮化合物的密度为81x10 a2bN、 g·cm3 1个N*空缺，另有2个Ni2被N+取代，其 13.(2024·山东淄博高二月考节选)以晶胞参数 组成可表示为Nin,O,则其中N和N2的 为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各 离子数比为 原子的位置，称作原子的分数坐标。四方晶系 A.3:2 B.2:3 CdSnAs,.的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角 C.6:91 D.91:6 均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表 11.(2024·江西抚州高二期末)晶胞是晶体结 所示。 构的基本单元，几种常见离子晶体的晶胞如 图所示。已知离子键强弱主要取决于离子 半径的大小和离子带电荷的多少，则下列说 法错误的是 1 坐标原子 y CsCI 7n Cd 0 0 0 A.熔、沸点：NaCl>CsCl Sn 0 0 0.5 B.在NaC晶胞中，阳离子Na配位数为6 As 0.25 0.25 0.125 选择性必修第二册，SJ学霸046 (1)一个晶胞中有 个Sn,找出距离 第3关练思维宽度 难室级别：☆☆☆ Cd(0.0,0)最近的Sn: (用分数坐 标表示)。 16.闪锌矿与纤锌矿的主要成分均为 ZnS。在一定条件下Zn0与 (2)CdSnAs,晶体中与单个Sn键合的As有 ZnS、Se共热可制备荧光材料ZnSe。回答下 个。 列问题： 14.如图所示为高温超导领域里的一种化合 (1)基态Zn原子占据最高能层的电子云轮 物一钙钛矿的品胞结构。 廓图形状为 :基态Zm与S原子成 0氧剪子 对电子数之比为 0然离子 ●钙药子 (2)根据下列锌卤化物的熔点和溶解性，判 断ZnF,晶体的类型为 (1)在该物质的晶体结构中，每个钛离子周 ZuF ZnCl, ZnBr, 围与它距离最近且相等的钛离子有 熔点/℃ 872 275 394 446 个，钙离子有 个。 在乙醇、乙醚 不溶 溶解 溶解 溶解 (2)该化合物的化学式为 中的溶解性 (3)若钙、钛、氧三种元素的相对原子质量分 别为a、b、c,晶胞的边长（钛离子之间的距 3)周态0，是以心￥ [SeO,]角锥体以角相 离)为dm(1nm=1×109m),则该晶体的 连接的展平的聚合结构，每一锥体带有一悬 密度为 g·cm3(用N,表示阿伏加 垂的终端0原子（如图所示）。图中Se一O 德罗常数的值)。 键键长较短的是 (填“a”或“b”)。 15.A、B为两种短周期元素，A的原子序数大于 其原因是 B,且B原子的最外层电子数为A原子最外 层电子数的3倍。A、B形成的化合物是中 (4)ZnSe晶胞与ZnS晶胞相似（如图），晶胞 学化学常见的化合物，该化合物熔融时能导 中距离最近的两个Se2的距离为anm,请计 电，试回答下列问题： 算ZnSe晶胞的密度为 gcm3。 (1)A、B的元素符号分别是 (2)用电子式表示A、B元素形成化合物的 过程： (3)A、B所形成的化合物的晶体结构与氯化 (5)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可 钠品体结构相似，则每个阳离子周围吸引了 用来表示晶胞中各原子的位置，称作原子 个阴离子：晶体中阴、阳离子数之 的分数坐标。ZSe品胞中部分原子的分数坐 比为 标为A点Se2(0,0,0),则B点Se2-的分数坐 (4)A、B所形成化合物的晶体的熔点比NaF 标为 :从该晶胞中找出距离B 晶体的熔点 (填“高”或“低”)，其 点Se2最远的Zn2的位置 判断的理由是 (用分数坐标表示)。 专题3学霸047随温度升高而降低，D正确」 11.A解析：y-Fe属于面心立方堆积，铁原子的配位数为12，A正 解析：(1)据均推法“，品胞中金原子数为8×号+6×号=4。 确：1个y-Fc晶胞中有8× (2)金属金的品胞8个顶角各有一个金原子，各个面的中心有 8+6x2 =4个铁原子，故质量约 一个金原子，为面心立方晶胞。(3)该品胞为面心立方品胞 为m=加 N,,B辑误：金属铁具有导电性的原因是铁原 4×56 197g·malP X4-p g cmxa cm N788 Da mol-1 子最外层的电子逃逸，形成自由电子，这些自由电子在电场力的 作用下能够做定向移动，从而形成电流，使得金属铁能够导电 第二单元离子键离子晶体 C错误：a-Fe与y-Fe品体结构不同，结构决定性质，故性质不完 第1关（练速度）】 全相同，D错误。 1.A 12(aD12w2p323p3a4或[An]3dc(24(3)2 2.C解析：NaOH是离子晶体，含有离子键和共价键，A错误：离子晶 体是由阴、阳离子构成的品体，不含分子，B铅误，离子品体是由 解析：(1)铜为29号元素，核外电子排布式为1s2222p3s23p3d4 阴、阳离子构成的品体，C正确：固态时，品体中离子不能自由移 或[Ar]3d°4s',锅为面心立方品胞。(2)从图丙可以看出金属铝 动，所以不能导电，D错误 为面心立方堆积，则一个品胞中1原子个数为8×g+6×2=4 1 四方法技巧 离子品体的判断 (3)小黑球周围有四个网格球，而一个网格球旁边有两个黑球，放 (1)科用物质的分类 比值最大为分。 金属离子和酸根离子、OH形成的大多数盐、强碱，活泼金属的氧化 物和过氧化物（如Na20和Na2O2),活泼金属的氢化物（加NaH), 13.(1)48XY2(或Y2X)(2)12(3)10928 活爱金属的硫化物等都是离子品体。 解析：(1)同时吸引的微粒个数即指在某微粒周围距离最近且相 (2)利用元素的性质和种类 等的其他种类的微粒个数，观察题图可知，Y位于立方体的体心， 成健元素的电负性差值大于1,7的物质，如金属元素（特别是活泼 X位于立方体的顶点，每个Y同时吸引着4个X,而每个X同时 的金属元素，【A、ⅡA族元素)与非金属元素（特别是活泼的非金 被8个立方体共用，每个立方体的体心都有1个Y,所以每个X 属元素，IA、WA族元素)组成的化合物 司时吸引着8个Y,X、Y的个数比为1：2，所以化学式为XY,或 (3)利用物质的性质 Y,X。(2)品体中每个X周围与它最接近的X之间的距离应为题 离子品体一教具有较高的溶、沸点，难挥发，硬而脆：固体不导电，但 图所示立方体的面对角线。位置关系分别为在此X的上层、下层 容融成落于水时能导电，大多数离子品体易溶于板性落剂而难溶于 和同一层，每层均有4个，共有12个。(3)若将4个X连接，构成 非极性溶剂。 1个正四面体，Y位于正四面体的中心，可联系CH4的键角，知该 夹角为10928. 3.A解析：离子品体在液态（即然融态）时导电，B错误：CS2是非极 性溶剂，根据“相似相溶规则”，C错误：由于离子品体质硬易碎，且 3 )①B28②42(2)立方体对角线的( r= 固态不导电.D错误。 4.A解析：品格能是指拆开1l离子品体使之形成气态阴离子和 4 3 2× 16a3 3 2x4小5） 气态阳离子时所吸收的能量。 34 一×100%= 5.B解析：以题图品胞为例，处在中心位置上的Na被六个面上的 C所包围，这六个C离中心Na最近，将六个面心的C连成 100%=68% 一个图形即为正八面体。 解析：(1)①金属钠的堆积方式与金属钾的堆积方式相同，均为体 6.B解析：离子品体的熔点与品格能的大小有关，而品格能的大小 心立方堆积，每个品胞中含有2个钠原子，其配位数是8。②金属 由离子所带电荷数多少和离子核间距进行判断。离子所带电荷数 铜的堆积方式为面心立方堆积，每个品胞中含有4个原子，配位 越多，离子核间距越小，晶格能越大，晶体的熔点越高。 数为12。(2)钾型堆积模型（如图B),“金属球”应在立方体对角 7.(1)离子离子键NaC1>KCI>CsC(2)金属Na<Mg<Al 线的（或子）处接能，者晶照的棱长为，则立方体对角线为 Na>Mg>Al Al>Mg>Na 解析：(1)A组物质为离子晶体，离子之间通过离子键相结合。 3 √3a,“金属球"的半径r= 4a,品胞的体积V=a3。根据“均摊法 (2)B组物质为金属品体，是由金属键结合而成的，外围电子数排 列顺序：Na<Mg<A1,而徽粒半径排列顺序：Na>Mg>A1 处于顶点上的原子，同时为8个品胞所共有，处于晶胞内部的原 第2关（练准确率） 子，则完全属于该品胞，可得品胞中有8× +1=2个原子。品胞 8.C解析：二氧化碳是共价化合物，含有两个碳氧双键，电子式为 的体积V=a,原子的体积V= 33 0::C::0,故A错误：NaC腻于离子品体，其阴、阳离子配位 4 3"4,故钾型原子 3 数是6，故B错误：NCO是离子化合物，既含有离子键又含有共价 键，故C正确：C02中心原子C是p杂化，故D错误 4 2× 45 9.C解析：氧化钙和氯化钠都属于离子晶体，熔点的高低可根据品 堆积的空间利用率为3而 2* a3×100% 3 4 格能的大小判断。品格能的大小与离子所带电荷多少、离子间距 -×100% 离、晶体结构类型等因素有关。氧化钙和氯化钠的离子间距离和 =468%。 品体结构都类似，所以熔点主要由阴、阳离子所带电荷的多少 第3关（练思维宽度）】 决定。 15.B解析：金属C、S、Ba的熔点依次降低，A不正确：由品胞结构 10.C解析：设1 mol Nio0中含N3+xmol,Ni2+为(0.97-x)mol,根 可知，晶胞中含有A的数目为8x=1,含有B的数目为1，含有 据品体仍星电中性，可知3x+2×(0.97-*)=2×1,x=0.06ml,N2 为(0.97-x)mol=0.91mol,即离子数之比为Ni3:N2+=0.06: 0的数目为6x2=3,放用A,B,0表示的题给复合型氧化物品 0.91=6:91,故选C。 11.D解析：NaC和CsC均为离子品体，Na半径小于Cs半径，则 体的化学式为ABO1,B正确：在削造Fe薄片时，金属键设有断 氯化钠内离子键较强，因此熔、沸点：NaC>CsC,A正确：根 裂，C不正确：V、Cr、Mn、Fe品体均为金属品体，其中均存在金属 据NaC的品胞结构可知，在NaC1品胞中，距离Na+最近且等距的 阳离子和自由电子，无阴离子存在，D不正确 C为6个，则Na配位数为6，B正确：在CsC1品胞中，C1位于顶 16.(1)4(2)C(3)788 mol-t 点且被8个品胞共用，C为体心，则距离C最近且等距的C数 目为8，C正确：根据ZS的品胞结构可知，Zm+与S2之间最近距 参考答案学霸13 离为体对角线的}，若品胞边长为am,则22“与S产之间最近 状为球形：锌原子核外30个电子均为成对电子，共15对，硫原子 核外有16个电子，有2个未成对电子，成对电子有7对，则基态 距离为mD销误。 锌原子与硫原子成对电子数之比为15：7。(2)由题给信息可 知，氯化锌的熔点高，不溶于乙醇和乙醚，说明氯化锌为离子品 12.A解析：测定KN1品体结构的方法是X射线衍射法，故A正确： 体。(3)由共价键的饱和性可知，氧原子应形成2个共价键，由图 由图可知，以KN,晶体中左侧底角的钾离子为例，在y平面有 可知，a为硒氧单键，b为硒氧双键，双键中含有的T键使电子云 4个N、在知平面有4个N:,故每个K周围距离最近且相等 重叠程度增大，键长变短，则健长a长于b。(4)由品胞结构可 的N;共有8个，故B错误：NaN,与KN3结构相似，均为离子晶 知，品胞中位于顶点和面心的Se2个数为8× 8+6x =4,位于 体，钠离子半径小于钾离子半径，NaN,离子键键能更大，NaN,的 品格能大于KN3的品格能，故NaN3的熔点大于KN3的熔点，故 体内的Z2+个数为4，由品胞中距离最近的两个S2一的距离为 C错误：每个品胞中含有2个K,2个N,则该叠氨化物的密度 anm可知，品胞的参数为2anm,设品胞的密度为dg·cm3,由 14×3×2+39×2 g 品胞的质量公式可得(2a×10?)a=4x144 解得d= N NA 162×100 为bx10cm a2bNA g·cm3,故D错误。 1445×10 。(5)由品胞结构可知，A与B的距离为体对角线的 13.(1)4(0.5.0.0.25)、(0.5,0.5.0)(2)4 aN 解析：(1)由四方晶系CdSnA2品胞及原子的分数坐标可知，有 长度，若A点硒离子的分数坐标为(0,0,0)，B点硒离子的分数坐 4个Sm位于棱上，6个Sm位于面上，则属于一个品胞的Sn的个 标为(1,1,1)：距离B点硒离子最远的锌离子位于体对角线距离A 数为4x +6x 2=4:与Cd(0,0,0)距离最近的sn原子位于如 点的处，其分数坐标为（仁，1，上》 4 4449 第一、二单元【 阶段综合 1.B 2.B解析：根据品胞结构，M处于右侧面面心，M原子坐标参数为 2a pm a、b两点所示，a位 1,了，一)4正确：品胞内部的嫁原子数为4，砷位于顶点和面 心，碑原子数为4，所以碑化傢化学式为GaAs,根据品胞密度，品胞 (Ma+M】 棱长为a▣ m 34×(75+70 cm三 a pm P NP·Na a pm 置的Sn的分数坐标为(0.5,0,0.25)：b位置的Sn的分数坐标为 580 -×10m,砷和像的原子半径之和为品胞体对角线四分之 (0.5,0.5,0)。(2)CdSnAs2品体中Sn除与该品胞中的2个Ag链 p·N 合外，还与相邻品胞中的2个A:键合，故品体中单个S与 5.3580 ×10?nm,B错误：同周期元素从左到右 4个As键合。 4WP·N, a+b+3c 电负性逐渐增大，则电负性：As>Ga,C正确：根据晶胞结构图，该晶 14.(1)68(2)CaTi03(3) Na·dx10za 解析：(1)每个钛离子周围与它距离最近且相等的钛离子有6个 (上、下、前、后、左、右各1个)，每个钛离子周丽与它距离最近且 胞的俯视投彩图为口 ,D正确。 相等的钙离子有8个。(2)该正六面体结构单元中，钙离子位于 品胞的体心，故钙离子数为1，钛离子位于顶点，钛离子数为8× ● ● 81,氧离子位于棱上，氧离子数为12x}=3。因此，该化合物 3.C 的化学式为CTi0,。(3)由(2)可知，1个品胞的质量m= 解析：在晶验中含有小盟球数日为8x名+6x4,含有0数 a+b+3c 目为8×1=8，小黑球与“0”个数比为4：8=1：2，结合硫化锂的化 g,体积V=(d×10?em)3=d×1021cm3,则品体的密度 NA 学式是2S,可知晶胞中的“o”代表L,小黑球表示S2,A正确： 根据品胞结构可知：距离最近的S2-有4个，这4个s2构成 m a+b+3c p7N:×10五gm3 一个小立方体，L位于小立方体几何中心，B正确：i,S是离子化 合物，与S2以离子键结合，不存在共价键，每个山原子失去 15.(1)Mg0(2)×Mg×+·0·一→Mg2+[0]2(3)6 1个电子形成+1价的，每个S原子获得2个电子形成-2价 1:1(4)高离子半径相差不大，Mg0中离子所带电荷数较 的S-,因此i,S中S显-2价，与其得到的电子数目是2个有关 多，离子键强 而与其是否含有共用电子对数无关，C错误：根据远项A计算可 解析：若A原子最外层有1个电子，则B原子最外层有3个电子 知：在1个晶胞中含有4个i2S,已知山2S的摩尔质量是 由于A、B均为短周期元素，原子序数：A>B,经讨论A只能是钠： Mg·ol',阿伏加德罗常数为N,,品胞的边长为apm,则该品体 B为硼，但A、B形成的化合物是中学化学常见的化合物且熔融时 4xM 能导电，故上述假设不符合题意。若A原子最外层有2个电子 的密度为 (ax101o)户名·cm3,D正确。 则B原子最外层有6个电子。根据题意，经讨论知，只有A为镁： 3 B为氧符合题意。 4.(1)11☐☐问2(2)分子品体(3)化合物 第3关（练思维宽度】 16.(1)球形15：7(2)离子品体(3)bb中含有m健，电子云 乙分子间能形成氢键(4)Ti02[或(T0)m+】(5)6CaT03 5.(1)4(2)6正八面体(3)①24.8pm47.2pm②途径2 重叠程度更大，使得键长缩短(4)1442x10 (5)(1,1,1) 解析：(1)由图1所示品体结构可知，位于棱心，正四面体结构 aN 的离子在体心，则每个与4个星四面体结构的离子相邻。 (2)令Nad品胞中Na'周围有3个C,则在NadC品体中，a周 解析：(1)锌元素的原子序数为30，位于元素周期表第4周期ⅡB 围等距离最近有6个C1,6个C构成正八面体结构，即Na填充 族，最高能层为N,价电子排布式为3d°4：2，则s电子云轮席图形 在C堆积而成的正八面体空隙中。(3)①该三角形为等边三角 选择性必修第二册·SJ学霸14