3.2离子晶体2024-2025学年高二上学期化学沪科版（2020）选择性必修2

2024—2025学年高中化学沪科版选择性必修二3.2离子晶体 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．离子化合物的熔点与离子的半径、离子所带的电荷数有关，离子的半径越小，离子所带的电荷数越多，则离子化合物的熔点就越高。①、②、③均为离子化合物，现有下列数据，试判断这三种化合物的熔点高低顺序 物质 ① ② ③ 离子电荷数 1 1 2 键长(10-10 m) 2.31 3.18 2.10 A．①>②>③ B．③>①>② C．③>②>① D．②>①>③ 2．简便的化学用语给学习化学带来了方便，下列化学用语正确的是 A．的离子结构示意图： B．分子的电子式： C．的结构式： D．的形成过程： 3．下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是 A．Na＋(g)＋Cl-(g)=NaCl(s)　ΔH B．Na(s)＋Cl2(g)=NaCl(s)　ΔH1 C．Na(s)=Na(g)　ΔH2 D．Na(g)-e-=Na＋(g)　ΔH3 4．萤石是制作光学玻璃的原料之一，其主要成分氟化钙的晶胞为立方体结构(如下图所示)。下列说法正确的是 A．氟化钙的化学式为CaF B．每个晶胞中含有4个Ca2+ C．该晶胞示意图中F-与Ca2+之间的连线均表示离子键 D．在氟化钙晶体中，每个Ca2+周围距离最近且等距的F-有4个 5．氟是非金属中最活泼的元素，能形成多种氟化物。三种氟化物的熔沸点如表所示。 氟化物 熔点/℃ 993 x 沸点/℃ 1695 y 下列说法错误的是 A．中存在离子键、极性键和非极性键 B．比更易与形成配离子 C．、 D．与水反应方程式为 6．有关晶体的结构如图所示。下列说法错误的是 A．在碘晶体中，存在的作用力有非极性共价键和范德华力 B．图乙的气态团簇分子的分子式为或 C．在晶体中，1个分子周围有12个分子紧邻 D．在晶体中，距某个最近的围成的空间是正八面体 7．元素X、Y、Z、W的电负性如右表所示。 元素 X Y Z W 电负性 3.5 2.5 2.1 0.9 其中，两种元素的原子最易形成离子键的是 A．X和W B．X和Z C．X和Y D．Y和Z 8．离子晶体一般不具有的特征是 A．熔点较高，硬度较大 B．易溶于水而难溶于有机溶剂 C．固体时不能导电 D．离子间距离较大，其密度较大 9．铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A．Cu位于元素周期表d区 B．该晶胞中Cu的配位数为4 C．该物质的化学式为CuO D．该晶体属于离子晶体 10．金属晶体和离子晶体是重要的晶体类型。下列关于它们的说法中正确的是 A．金属晶体和离子晶体都能导电 B．在镁晶体中，1个只与2个价电子存在强烈的相互作用 C．金属晶体和离子晶体都可采取紧密堆积方式 D．金属晶体和离子晶体中分别存在金属键和离子键等强烈的相互作用，很难断裂，因而都具有延展性 11．氯化钠是日常生活中人们常用的调味品。下列性质可以证明氯化钠中一定存在离子键的是 A．具有较高的熔点 B．熔融状态能导电 C．水溶液能导电 D．常温下能溶于水 12．下列关于晶格能的叙述中正确的是 A．晶格能是气态原子形成1 mol离子晶体所释放的能量 B．晶格能仅与形成晶体的离子半径有关 C．晶格能是指相邻的离子间的静电作用 D．晶格能越大的离子晶体，其熔点越高、硬度越大 13．下列变化需克服相同类型作用力的是 A．冰醋酸和冰受热熔化 B．铜和C60的熔化 C．氯化氢和氢化钾的溶解 D．溴和汞的汽化 14．下列物质的晶格能最大的是 A．MgO B．CaCl2 C．KCl D．Na2O 15．如图所示为一些晶体的结构，下列说法错误的是 A．在晶体中，距最近的形成正八面体 B．在晶体中，每个晶胞平均含有4个 C．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构 D．该气态团簇分子的分子式为 二、填空题 16．离子晶体的概念 由 按一定方式 地排列形成的晶体。 17．按沸点由低到高的顺序排列下列各组物质，并说明理由。 (1)、、、 。 (2)干冰、溴化钠、氧化镁 。 (3)、 。 (4)、、、 。 18．GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是 。 19．常见离子晶体的结构 (1)NaCl晶胞 NaCl晶胞如图所示，每个Na+周围距离最近的Cl-有 个(上、下、左、右、前、后各1个)，构成正八面体，每个Cl-周围距离最近的Na+有 个，构成正八面体，由此可推知晶体的化学式为NaCl。回答下列问题： ①每个Na+(Cl-)周围距离相等且最近的Na+(Cl-)是 个。 ②每个晶胞中实际拥有的Na+数是 个，Cl-数是 个。 ③若晶胞参数为apm，则氯化钠晶体的密度为 g•cm-3。 (2)CsCl晶胞 CsCl晶胞如图所示，每个Cs+周围距离最近的Cl-有 个，每个Cl-周围距离最近的Cs+有 个，它们均构成正六面体，由此可推知晶体的化学式为CsCl。回答下列问题： ①每个Cs+(Cl-)周围距离最近的Cs+(Cl-)有 个，构成正八面体。 ②每个晶胞中实际拥有的Cs+有 个，Cl-有 个。 ③若晶胞参数为apm，则氯化铯晶体的密度为 g•cm-3。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年4月3日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A A B D B A D D C 题号 11 12 13 14 15 答案 B D A A D 1．B 【详解】离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，而离子键的强弱可用晶格能来衡量，离子所带电荷数越多，离子间距离越小，晶格能越大，离子键越强，熔点越高，根据表格数据可知，三种物质所带电荷：③＞①=②，键长：③＜①＜②，因此三种化合物熔点由高到低的顺序是：③＞①＞②。 故答案为B。 2．A 【详解】 A．的质子数为16，核外电子数为18，所以其离子结构示意图为，A正确； B．分子中氮氮原子间为三键，故电子式为，B错误； C．分子内各原子满足稳定结构，为中心原子，其结构式为，C错误； D．为离子化合物，由和构成，用电子式表示其形成过程为，D错误； 故选A。 3．A 【详解】1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol氯化钠晶体释放出的能量为氯化钠晶体的晶格能，则能直接表示出氯化钠晶体晶格能的热化学方程式是：Na+(g)＋Cl-(g)=NaCl(s)　ΔH，故选A。 4．B 【详解】A．由图可知，Ca2+位于顶点和面心，个数为8×+6×=4，F−位于体内，个数为8，则氟化钙的化学式为CaF2，故A错误； B．Ca2+位于顶点和面心，个数为8×+6×=4，即每个晶胞中含有4个Ca2+，故B正确； C．CaF2是离子化合物，Ca2+与F−形成离子键，离子键没有方向性和饱和性，该晶胞示意图中F-与Ca2+之间的连线不表示离子键，故C错误； D．由面心的Ca2+可知距离最近且等距的F−个数为8个，故D错误； 故选：B。 5．D 【详解】 A．与之间为离子键，N与H之间为极性键，碳碳双键为非极性键，A正确； B．F的电负性大于N，N−F中成键电子对偏向F，导致NF3对孤电子对的吸引力增强，难以形成配位键，则NF3不易与Cu2+形成配离子，B正确； C．NaF中的Na+、F-的电荷数与中的阳、阴离子的电荷数相同，但Na+、F-的半径小，NaF的离子键更强，熔、沸点更高，则x<993、y<1695，C正确； D．NF3与水反应方程式为3NF3＋5H2O=2NO＋HNO3＋9HF，D错误； 故选D。 6．B 【详解】A．在碘晶体中，在I2分子内存在I-I非极性共价键，在I2分子之间存在范德华力，因此该晶体中存在的作用力有非极性共价键和范德华力，A正确； B．该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子，则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4 ，B错误； C．在CO2晶体中，CO2为面心立方堆积，1个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻，分别在xyz三个平面各4个，C正确； D．在NaCl晶体中，距Cl-最近的Na+有6个，距Na+最近的Cl-有6个，这6个离子构成一个正八面体，D正确； 故选B。 7．A 【分析】电负性差值最大的两种元素最易形成离子键，由表格可知X和W电负性差值最大，故选A。 【详解】由表格可知X和W电负性差值最大，故选A。 8．D 【详解】A．离子间通过离子键形成的晶体是离子晶体，所以构成离子晶体的物质熔、沸点较高，硬度较大，A正确； B．水是极性溶剂，可水合离子，使离子晶体溶解；而有机溶剂多为非极性，溶解能力弱，故离子晶体易溶于水而难溶于有机溶剂，B正确； C．固态时离子有序排列在晶格中，无法自由移动，故不导电，C正确； D．离子晶体中正负离子通过强静电引力紧密排列，离子间距较小，密度通常较大，D错误； 答案选D。 9．D 【详解】A．Cu为29号元素，核外电子排布式为[Ar]3d104s1，位于元素周期表ds区，A项错误； B．该晶胞中Cu+周围的O2-有2个，故配位数为2，B项错误； C．该晶胞中铜的个数为4个，氧的个数为=2，故该物质的化学式为Cu2O，C项错误； D．该晶胞由阳离子Cu+和阴离子O2-构成，属于离子晶体，D项正确； 故选D。 10．C 【详解】A．离子晶体固态时不导电，如氯化钠固体不导电，故A错误； B．金属晶体中有电子气，能导电，金属晶体中的电子气属于整个晶体，不属于哪一个离子，故B错误； C．金属晶体和离子晶体都可采取“紧密堆积”方式，原子晶体都可采取“非紧密堆积”方式，故C正确； D．离子晶体没有延展性，易断裂，故D错误； 答案选C。 11．B 【详解】A．原子晶体也具有较高的熔点，但原子晶体中含有共价键，A不正确； B．共价键在熔融状态下不能电离出离子，因此不能导电。而离子键在熔融状态下可以电离出离子，能导电，据此可以判断是含有离子键，还是含有共价键，B正确； C．氯化氢溶于水也导电，但氯化氢中含有共价键，C不正确； D．常温下能溶于水不能作为判断的依据，例如氯化氢、氨气等极易溶于水，但含有共价键。碳酸钙难溶于水，但含有离子键，D不正确； 答案选B。 12．D 【详解】A．晶格能是将1 mol离子晶体中的阴、阳离子完全气化而远离所吸收的能量，A错误； B．晶格能与离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子核间距离成反比，与离子半径、离子电荷均有关，非仅离子半径，B错误； C．晶格能是离子间静电作用形成晶体时释放的能量，非 “静电作用” 本身，C错误； D．晶格能越大，晶体的熔、沸点越高，硬度也越大，D正确； 故选D。 13．A 【详解】A．冰醋酸和冰都是由分子构成的，在受热熔化时破坏范德华力和氢键，这两种作用力同属于分子间作用力，A正确； B．铜熔化时破坏金属键，C60熔化时破坏范德华力，B错误； C．HCl和KCl溶解时，前者破坏共价键，后者破坏离子键，C错误； D．溴和汞发生汽化时，前者破坏分子间作用力，后者破坏金属键，D错误； 故选A。 14．A 【分析】晶格能与离子电荷、离子半径相关：离子电荷越高、半径越小，晶格能越大，据此回答。 【详解】A．与电荷高（均为2价），且离子半径较小； B．电荷虽为2价，但半径大，且整体电荷组合不如 MgO； C．、均为1价，电荷低； D．为1价，电荷低于，且半径大于； 综上， MgO离子电荷高、半径小，晶格能最大，故选A。 15．D 【详解】A．氯化钠晶体中，距最近的是6个，即钠离子的配位数是6，6个氯离子形成正八面体结构，A项正确； B．位于晶胞的顶点和面心，数目为，即每个晶胞平均占有4个，B项正确； C．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构，C项正确； D．1个该气态团簇分子的分子含有4个E原子和4个F原子，则该气态团簇分子的分子式为或，D项错误； 本题选D。 16． 阴、阳离子 有规则 【详解】由阴、阳离子按一定方式有规则地排列形成的晶体称为离子晶体。 17．(1)四者均为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，故沸点<<< (2)离子晶体沸点高于分子晶体，离子晶体沸点和晶格能成正比，晶格能与离子半径成反比、与电荷成正比；干冰为分子晶体、溴化钠、氧化镁为离子晶体且氧化镁中离子半径更小、所带电荷更多，故晶格能更大，因此沸点干冰<溴化钠<氧化镁 (3)、均为分子晶体且水能形成分子氢键，故沸点< (4)四者均为离子晶体，且离子半径镁离子小于钠离子小于钾离子，氧离子小于氯离子小于溴离子，且镁离子、氧离子均带2个电荷，故沸点<<< 【详解】（1）四者均为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，故沸点<<<； （2）离子晶体沸点高于分子晶体，离子晶体沸点和晶格能成正比，晶格能与离子半径成反比、与电荷成正比；干冰为分子晶体、溴化钠、氧化镁为离子晶体且氧化镁中离子半径更小、所带电荷更多，故晶格能更大，因此沸点干冰<溴化钠<氧化镁； （3）、均为分子晶体且水能形成分子氢键，故沸点<； （4）四者均为离子晶体，且离子半径镁离子小于钠离子小于钾离子，氧离子小于氯离子小于溴离子，且镁离子、氧离子均带2个电荷，故沸点<<<。 18．GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体 【详解】GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体，离子晶体的熔点高。 点睛：明确不同类型的晶体在熔化时克服不同的作用力是解答本题的关键，注意把握晶体类型的判断方法和微粒间的作用。离子晶体熔化克服离子键，原子晶体熔化克服共价键，金属晶体熔化克服金属键，分子晶体熔化或升华克服分子间作用力或氢键，尤其注意氢键属于分子间作用力。 19．(1) 6 6 12 4 4 (2) 8 8 6 1 1 【分析】涉及的知识为两种典型离子晶体的晶胞的相关概念，根据晶胞的相关知识进行作答即可。 【详解】（1）在氯化钠晶胞中，体心有一个钠离子，其周围有6个氯离子与他距离最近且相等，根据氯化钠的化学式可知，氯离子周围也应有6个钠离子距离其最近且等距。 ①根据晶胞结构可知，每个钠离子周围有12个钠离子与其距离相等。 ②根据晶胞的结构和相关知识可知，在氯化钠的晶胞中，钠离子有12个在棱上，1个在体心，故钠离子的数目为：。氯离子有8个在顶点，6个在面心，故氯离子的数目为：。 ③该晶胞中一共有4个NaCl，每一个晶胞的质量为：，故其密度为： （2）根据氯化铯的晶胞结构可知，每个铯离子处于8个钠离子构成的正六面体的体心，每个氯离子也处于8铯离子构成的正六面体的体心。故铯离子周围有8个氯离子，氯离子周围有8个铯离子。 ①根据氯化铯的晶胞结构可知，氯离子周围有6个距离其最近的氯离子。 ②在晶胞中，铯处于晶胞的体心，数目为1；氯离子位于晶胞的顶点，故共有氯离子的个数为：。 ③每个氯化铯中有1个CsCl，故其质量为： ，其密度为：。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$