第36期 离子晶体-【数理报】2024-2025学年高二化学选择性必修2同步学案（人教版2019）

书 答案详解 　　　　２０２４～２０２５学年　高二化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期（２０２５年３月）　　　　 第３３期２版参考答案 专练一 １．Ｂ　２．Ｄ　３．Ｃ　４．Ｃ　５．Ｄ ６．Ｄ　７．Ａ　８．Ａ　９．Ｃ 专练二 １．Ａ　２．Ａ　３．Ｂ　４．Ｄ　５．Ｄ　６．Ｂ　７．Ａ 第３３期３版参考答案 一、选择题 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｂ ５．Ｄ　由Ｋ２Ｓ晶胞结构可知，Ｋ２Ｓ晶体中，每个 Ｓ ２－周围紧 邻８个Ｋ＋，Ｄ错误． ６．Ｃ　氯离子位于顶点，则晶胞中所含氯离子的个数为 ８×１８＝１，铯离子位于体心，则晶胞中所含铯离子的个数为１， 则一个晶胞的质量为 Ｍ ＮＡ ｇ，２个最近的 Ｃｌ－的核间距为 ａｃｍ， 即晶胞的边长为ａｃｍ，晶胞的体积为 ａ３ｃｍ３，则晶胞的密度为 Ｍ ＮＡａ ３ｇ／ｃｍ ３，故选Ｃ． ７．Ｂ　由于镁原子位于顶点处，另外棱柱的上下底面还各 有１个镁原子，则晶胞中含有的镁原子个数是２×１２＋１２× １ ６ ＝３．６个硼原子位于棱柱内，即 Ｍｇ与 Ｂ的原子个数之比是 １∶２，因此该化合物的化学式可表示为ＭｇＢ２，选Ｂ． ８．Ｃ　由晶胞结构可知，Ｙ原子位于顶点，晶胞中 Ｙ原子 个数为８×１８＝１，Ｂａ原子位于棱上，晶胞中 Ｂａ原子个数为 ８×１４＝２，Ｃｕ原子位于晶胞内部，晶胞中 Ｃｕ原子个数为３，Ｏ 原子晶胞位于内部与面上，晶胞中Ｏ原子个数为２＋１０×１２＝ ７，则该晶体的化学式为 ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７，故 １ｍｏｌ该化合物中有 １ｍｏｌＹ、７ｍｏｌＯ和２ｍｏｌＢａ，Ｃ正确． ９．Ｄ　Ｋ位于晶胞的顶点，Ｏ位于晶胞的面心，Ｉ位于晶胞 的体心，故每个晶胞中含有１个 Ｋ、３个 Ｏ、１个 Ｉ，Ａ错误；ＩＯ－３ 中Ｉ的价层电子对数为３＋７＋１－２×３２ ＝４，Ｉ采取 ｓｐ ３杂化且 有１个孤电子对，则ＩＯ－３ 的空间结构为三角锥形，Ｂ错误；Ｏ位 于面心，Ｋ位于顶点，１个顶点为１２个面共有，故与Ｋ紧邻的Ｏ 的个数为１２个，Ｃ错误；在晶胞结构的另一种表示中，Ｉ处于各 顶角位置，个数为８×１８＝１，Ｏ位于棱心位置，每个棱为４个 晶胞共有，Ｏ的个数为１２×１４＝３，Ｋ的个数为１，应位于体心 位置，Ｄ正确． １０．Ｂ　根据“均摊法”，晶胞中含４个 Ｚｒ、８×１８＋１２× １ ４ ＋６×１２＋１＝８个Ｏ，该氧化物的化学式为ＺｒＯ２，Ａ正确；                                                         结合 —１— 高中化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期 Ａ分析可知，晶体密度为ρ＝ ９１×４＋１６×８ ＮＡ （ａ×１０－１０）３ ｇ／ｃｍ３＝４９２×１０ ３０ ＮＡ·ａ ３ ｇ／ｃｍ ３， Ｂ错误；Ｚｒ原子之间的最短距离为面对角线的一半，即 槡２ ２ａｐｍ，Ｃ正确；根据晶胞的位置可知，ｑ点原子分数坐标为 （ ３ ４， ３ ４， １ ４），Ｄ正确． 二、填空题 １１．（１）周期性重复排列　固体　规则　异性　熔点 （２）平行六面体　整个晶体结构　（３）１ｘ １２．（１）５∶１　（２）ＭＮＡｄ 　（３）１２３６ 解析：（１）从题图中可以看出，Ｌａ位于平行六面体的顶角， 晶胞中Ｌａ的原子个数为８×１８＝１；平行六面体的上、下两个 面各有２个Ｎｉ原子，四个侧面各有１个Ｎｉ原子，体心还有１个 Ｎｉ原子，故晶胞中Ｎｉ的原子个数为８×１２＋１＝５；故该晶胞中 Ｎｉ原子与Ｌａ原子的数量比为５∶１． （２）由（１）知，该晶胞化学式为 ＬａＮｉ５，根据晶体密度公式 ρ＝ｍＶ＝ｄｇ／ｃｍ ３，晶胞的摩尔质量为 Ｍｇ／ｍｏｌ可知，该晶胞的 体积为Ｖ＝ｍ ρ ＝ＭＮＡｄ ｃｍ３． （３）该晶胞体积 Ｖ＝（５１１×１０－１０ｃｍ）２×ｓｉｎ６０°×３９７× １０－１０ｃｍ，一个晶胞能吸收６个氢原子，相当于３个Ｈ２，故所吸 收Ｈ２的质量ｍ＝ ３ ＮＡ ｍｏｌ×２ｇ／ｍｏｌ＝６ＮＡ ｇ，则该合金储氢后氢 气的密度ρ＝ｍＶ＝ ６ ６．０２×１０２３ ｇ （５１１×１０－１０ｃｍ）２×ｓｉｎ６０°×３９７×１０－１０ｃｍ ≈０．１１１ｇ／ｃｍ３，故储氢能力＝ ０．１１１ｇ／ｃｍ ３ ８．９８×１０－５ｇ／ｃｍ３ ≈１２３６． １３．（１）控制温度 　（２）过滤　Ｃ （３）Ｎａ＋、Ｃｌ－　Ｎａ＋利用焰色试验，Ｃｌ－利用ＡｇＮＯ３溶液和 稀硝酸检验 （４）重结晶 第３４期２版参考答案 专练一 １．Ｂ　２．Ａ　３．Ｃ　４．Ａ　５．Ａ　６．Ｃ　７．Ｄ　８．Ｂ 专练二 １．Ｃ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｂ　５．Ｃ　６．Ｄ　７．Ｂ　８．Ｂ 第３４期３版参考答案 一、选择题 １．Ｂ　２．Ａ ３．Ｄ　Ｓｉ６０与Ｃ６０的结构相似，Ｓｉ６０的相对分子质量比 Ｃ６０的 大，分子间作用力大，故熔、沸点比Ｃ６０的高，与分子内化学键的 键长无关，Ｄ错误． ４．Ｂ　石英光纤的主要成分是二氧化硅，Ａ错误；液态水中 多个水分子通过氢键结合在一起，形成（Ｈ２Ｏ）ｎ，而冰晶体中每 个水分子周围只有４个紧邻的水分子，使冰晶体中水分子的空 间利用率不高，留有相当大的空隙，因此冰的密度比液态水的 小，Ｂ正确；冰光纤的构成微粒只有 Ｈ２Ｏ分子，属于纯净物，不 属于分散系，因此不属于胶体，也不具有丁达尔现象，Ｃ错误； 冰光纤的构成微粒是Ｈ２Ｏ分子，属于分子晶体，而石英光纤属 于共价晶体，Ｄ错误． ５．Ｄ　经分析可知，Ｘ为Ｈ，Ｙ为Ｏ，Ｚ为Ｓｉ，Ｗ为Ｃ，则ＷＸ                                                                      ４ —２— 高中化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期 为ＣＨ４，是天然气的主要成分，Ａ正确；Ｘ２Ｙ２为 Ｈ２Ｏ２，构成微 粒为分子，固态时为分子晶体，Ｂ正确；ＺＷ为 ＳｉＣ，为共价晶 体，Ｃ正确；ＺＹ２为 ＳｉＯ２，不溶于水，Ｎａ２ＳｉＯ３的水溶液俗称“水 玻璃”，Ｄ错误． ６．Ｂ　ＳｉＣｌ４是分子晶体，在熔化过程中克服的是分子间作 用力，化学键不断裂．Ｓｉ３Ｎ４是共价晶体，其晶体为立体网状结 构．根据Ｃ、Ｓｉ的原子半径推知 Ｃ—Ｎ的键能比 Ｓｉ—Ｎ的键能 大，故Ｃ３Ｎ４的熔点比Ｓｉ３Ｎ４的高． ７．Ｄ　Ｙ的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体 材料，则Ｙ是Ｓｉ．Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｗ、Ｍ五种短周期元素，其中 Ｘ、Ｙ、Ｚ、 Ｗ同周期，Ｚ、Ｍ同主族；Ｘ＋与 Ｍ２－具有相同的电子层结构，离 子半径：Ｚ２－＞Ｗ－，所以Ｘ是Ｎａ，Ｚ是Ｓ，Ｗ是Ｃｌ，Ｍ是 Ｏ．Ｏ与 Ｎａ还可以形成Ｎａ２Ｏ２，Ａ错误；Ｗ、Ｚ、Ｍ元素的简单氢化物分别 是ＨＣｌ、Ｈ２Ｓ、Ｈ２Ｏ，因为水分子间存在氢键，所以三者中Ｈ２Ｏ的 沸点最高，Ｂ错误；硅单质是共价晶体，硫单质和氯气形成的是 分子晶体，Ｃ错误；臭氧和氯气都可以作为水处理中的消毒剂， Ｄ正确． ８．Ｄ　１个金刚石晶胞中，含有碳原子的个数为８×１８＋ ６×１２＋４＝８，将每个碳原子换成一个由４个碳原子组成的正 四面体结构单元，则１个 Ｔ－碳晶胞中含有的碳原子个数为 ８×４＝３２，Ａ错误；Ｔ－碳中 Ｃ—Ｃ的最小夹角为６０°，Ｂ错误； Ｔ－碳中碳原子间以共价键结合形成空间网状结构，属于共价 晶体，Ｃ错误；１个Ｔ－碳晶胞中含碳原子的个数为３２，则该晶 体的密度为 １２×３２ （ａ×１０－１０）３ＮＡ ｇ／ｃｍ３，Ｄ正确． 二、填空题 ９．（１）ＡＢ　（２）ＣＥ　Ｈ　（３）ＣＤＥＦＨ （４）ＣＤＥＦ　干冰中 ＣＯ２分子之间只存在范德华力，冰中 Ｈ２Ｏ分子之间存在范德华力和氢键，且氢键的强度比范德华 力大 １０．（１）Ｂｒ＞Ａｓ＞Ｓｅ＞Ｇｅ　分子晶体　ｓｐ３ （２）共价　ｓｐ３ （３）１６　４９６ ａ３ＮＡ 解析：（３）晶胞中含有Ｐ４分子的个数为８× １ ８＋６× １ ２＝ ４，则Ｐ原子个数为４×４＝１６，晶胞体积为ａ３ｃｍ３，所含微粒的 质量为 １６×３１ ＮＡ ｇ，故晶体密度为 １６×３１ｇ ＮＡ ａ３ｃｍ３ ＝４９６ ａ３ＮＡ ｇ／ｃｍ３． １１．（１）１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ８４ｓ２ （２）这两种氢化物均为极性分子，分子之间能形成氢键 （３）ＫＯ２ （４）①Ｃ—Ｎ的键长小于 Ｃ—Ｃ的键长，Ｃ—Ｎ的键能大于 Ｃ—Ｃ的键能　②ｓｐ３ 解析：由题意可知，Ｘ为元素周期表前四周期中电负性最 小的元素，则Ｘ为Ｋ元素；Ｚ的原子序数为２８，则Ｚ为Ｎｉ元素； Ｅ、Ｑ、Ｔ三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，且第一电 离能Ｉ１（Ｅ）＜Ｉ１（Ｔ）＜Ｉ１（Ｑ），可知三种元素在同一周期，且原 子序数依次增大，其中基态Ｑ原子的２ｐ轨道处于半充满状态， 可知Ｑ为Ｎ元素，ＱＴ＋２ 与ＥＴ２具有相同的原子数和价电子数， 可知Ｔ为Ｏ元素，Ｅ为Ｃ元素．据此分析解答                                                                      ． —３— 高中化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期 （１）根据题意推出，Ｅ、Ｑ、Ｔ、Ｘ、Ｚ分别为 Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｋ、Ｎｉ，基 态Ｎｉ原子的核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ８４ｓ２． （２）Ｑ的简单氢化物ＮＨ３极易溶于Ｔ的简单氢化物Ｈ２Ｏ， 其主要原因是这两种氢化物均为极性分子、分子之间能形成 氢键． （４）①由化合物乙的晶胞可知，其硬度超过金刚石，属于 共价晶体，原因是乙中 Ｃ—Ｎ的键长小于金刚石中 Ｃ—Ｃ的键 长，Ｃ—Ｎ的键能大于Ｃ—Ｃ的键能． ②由晶胞结构可知，Ｃ原子有４个价层电子对，杂化轨道 类型为ｓｐ３，Ｎ原子形成３个共用电子对，还有１个孤电子对， 杂化轨道类型也为ｓｐ３． 第３５期２版参考答案 专练一 １．Ａ　２．Ａ　３．Ｃ　４．Ｂ　５．Ａ　６．Ｂ　７．Ｃ　８．Ｂ　９．Ｂ 专练二 １．Ｄ　２．Ｄ　３．Ａ　４．Ｃ ５．（１）金属晶体 （２）Ｃ ６．（１）面心立方最密堆积 （２）１２ （３）金属阳离子、自由电子 （４）槡２Ｍ ８ａ３ＮＡ ×１０３０ 第３５期３版参考答案 一、选择题 １．Ｂ　２．Ｂ　３．Ｃ　４．Ｃ　５．Ｂ　６．Ｂ ７．Ｄ　超级钢是金属晶体，只存在金属键，不存在离子键， Ｄ错误． ８．Ｂ　依据“均摊法”，晶胞中镁原子共有８×１８＋６× １ ２＝ ４个，铝原子共有８个，则镁铝合金的化学式为ＭｇＡｌ２，Ａ正确； Ａｌ、Ｍｇ晶体均是金属晶体，Ａｌ的原子半径比 Ｍｇ的小，价层电 子数比Ｍｇ的多，金属键强度比 Ｍｇ大，故熔点：铝 ＞镁，Ｂ错 误；合金属于金属晶体，晶体中存在的化学键类型为金属键，Ｃ 正确；一 个 晶 胞 中 含 有 ４ 个 “ＭｇＡｌ２”，其 质 量 为 ４×（２４＋２７×２） ＮＡ ｇ＝３１２ＮＡ ｇ，Ｄ正确． ９．Ｄ　由“均摊法”可知，甲中 Ａｌ原子个数为４×１６＋１＝ ５ ３，Ｔｉ原子个数为８× １ ６＋２× １ ２＋１× １ ３＋１＝ １１ ３，Ａｌ与Ｔｉ原 子个数比为５∶１１，Ａ错误；Ｔｉ是２２号元素，基态Ｔｉ原子的价层 电子排布式为３ｄ２４ｓ２，含有２个未成对电子，Ｂ错误；铬原子相 当于体心立方堆积，则与铬原子距离最近的铬原子共有８个，Ｃ 错误；由图乙可知，该晶胞含有的 Ｃｒ原子数为８×１８＋１＝２， 且晶胞中体对角线上的３个原子紧密相邻，已知铬的密度为 ρｇ／ｃｍ３，阿伏加德罗常数的值为ＮＡ，设Ｃｒ原子半径为ｒｐｍ，晶 胞的体积为 ｍ ρ ＝２Ｍ ρＮＡ ×１０３０ｐｍ３＝２×５２ ρＮＡ ×１０３０ｐｍ３，晶胞棱长 为 ３２×５２ ＮＡ槡 ρ ×１０１０ｐｍ＝ ３ （４ｒ）２ 槡３ ｐｍ，则铬原子的半径 ｒ＝ 槡３ ４× ３２×５２ ρＮ槡 Ａ ×１０１０ｐｍ，Ｄ正确． １０．Ｄ　根据“均摊法”，可算出该晶胞含有１个 Ｃｕ、１个 Ｎｉ、２个Ｓｂ，Ａ错误；Ｃｕ位于元素周期表中 ｄｓ区，Ｎｉ                                                                      位于元素 —４— 高中化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期 周期表中ｄ区，Ｂ错误；基态Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｂ原子中未成对电子的个 数分别是１、２、３，大小关系为Ｓｂ＞Ｎｉ＞Ｃｕ，Ｃ错误；该晶胞含有 １个Ｃｕ、１个 Ｎｉ、２个 Ｓｂ，设晶胞边长为 ａｐｍ，该晶胞的密度 ρ＝（６４＋５９＋２×１２２） ＮＡ×（ａ×１０ －１０）３ ｇ／ｃｍ３，ａ＝ ３３６７ ρＮ槡Ａ ×１０１０ｐｍ，Ｃｕ和Ｎｉ的 最短距离为晶胞边长的一半，故Ｌ＝１２ａ＝ １ ２ ３３６７ ρＮ槡Ａ ×１０１０ｐｍ， Ｄ正确． 二、填空题 １１．Ⅰ．（１）１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ８４ｓ２ （２）１２ （３）①Ａ　②（３４， ３ ４， ３ ４）　 ９７２ ａ３ＮＡ ×１０２１ Ⅱ．（１）ＣｕＣｌ （２）共价 （３）槡３４× ３４×９９．５ ρＮ槡 Ａ ×１０１０ 解析：Ⅰ．（３）①晶胞中体心的 Ｇａ原子距离最近的 Ｇａ原 子位于晶胞的棱上，当将晶胞中体心的 Ｇａ原子作为晶胞的一 个顶点时，整个晶胞中原子的坐标均移动 １ ２个单位，距该 Ｇａ 原子最近的Ｇａ原子在新晶胞中的位置为面的中心，即面心的 位置，故选Ａ．②１号Ｍｎ原子坐标参数为（１，１，１），则原点为左 下靠后的Ｍｎ原子，则填充在１、２、３、４号 Ｍｎ构成的四面体空 隙中心的镍原子的坐标参数为（ ３ ４， ３ ４， ３ ４）；根据“均摊法”可 知，填充镍后的晶胞中Ｎｉ的个数为８个，Ｍｎ的个数为８×１８＋ ６×１２＝４个，Ｇａ的个数为 １２× １ ４＋１＝４个，晶胞的密度 ρ＝ＮＭＶＮＡ ＝ ４×２４３ （ａ×１０－７）３×ＮＡ ｇ／ｃｍ３＝９７２ ａ３ＮＡ ×１０２１ｇ／ｃｍ３． １２．（１）Ａ （２）① ４　② ４∶３　③ｂ３∶４ａ３ 解析：（２）①γ－Ｆｅ晶胞中，Ｆｅ位于晶胞的８个顶点和６个 面心，故其含有的铁原子数为８×１８＋６× １ ２＝４．②δ－Ｆｅ中， 铁原子的配位数为８；α－Ｆｅ中，铁原子的配位数为６，故两种 晶体中铁原子的配位数之比为８∶６＝４∶３． ③若α－Ｆｅ晶胞的边长为ａｃｍ，其晶胞中只含１个 Ｆｅ原 子，则晶体的密度为 ５６ ＮＡ ｇ （ａｃｍ）３ ；若γ－Ｆｅ晶胞的边长为ｂｃｍ，其 晶胞中含４个Ｆｅ原子，则晶体的密度为 ５６×４ ＮＡ ｇ （ｂｃｍ）３ ．故两种晶体 的密度之比为 ５６ ＮＡ ｇ （ａｃｍ）３ ∶ ５６×４ ＮＡ ｇ （ｂｃｍ）３ ＝ｂ３∶４ａ３． 第３６期２版参考答案 专练一 １．Ｄ　２．Ｂ　３．Ｃ　４．Ｂ　５．Ｃ　６．Ｂ　７．Ｄ　８．Ａ 第３６期３版参考答案 一、选择题 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ｂ ４．Ｂ　由黑鳞的结构图可知，黑鳞中的磷原子排列成立体 结构，则磷原子的杂化方式为 ｓｐ３杂化，每一层中的磷原子不 可能在同一平面上，Ａ、Ｃ错误；由于黑磷晶体具有与石墨类似 的层状结构，所以黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作 用力，Ｂ正确；黑磷晶体具有与石墨类似的层状结构，                                                                      则黑磷可 —５— 高中化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期 能是混合型晶体（具有共价晶体和分子晶体的性质），而白磷、 红磷都是分子晶体，所以黑磷的熔沸点最高，Ｄ错误． ５．Ｂ　由图可知，与Ｈ－距离最近且等距离的Ｍｇ２＋有３个， 则Ｈ－的配位数为３，Ａ错误；Ｍｇ２＋位于晶胞的顶点和体心上， 该晶胞中Ｍｇ２＋的个数为８×１８＋１＝２，Ｂ正确；该晶胞的体积 为（ａ×１０－７×ａ×１０－７×ｃ×１０－７）ｃｍ３＝ａ２ｃ×１０－２１ｃｍ３，该晶胞 中Ｍｇ２＋的个数为２个，Ｈ－的个数为４×１２＋２＝４，相当于晶胞 中含有２个“ＭｇＨ２”，晶体密度为 Ｍ ＮＡ ×２ Ｖ ＝ ２Ｍ ＮＡａ ２ｃ×１０－２１ ｇ／ｃｍ３， Ｃ错误；①号Ｍｇ２＋和②号Ｍｇ２＋之间的距离等于晶胞体对角线 长度的一半，为 ２ａ２＋ｃ槡 ２ ２ ｎｍ，Ｄ错误． ６．Ｃ　硒化锌晶胞中Ｚｎ原子位于顶点和面心，则 Ｚｎ原子 数为８×１８＋６× １ ２＝４，Ｓｅ原子位于体心，Ｓｅ原子个数为４，故 化学式为ＺｎＳｅ，据此分析解答．与 Ｓｅ原子距离最近的 Ｚｎ原子 有４个，该晶胞中硒原子的配位数为４，Ａ错误；Ｚｎ位于元素周 期表中第ⅡＢ族，属于 ｄｓ区，Ｓｅ位于元素周期表中第ⅥＡ族， 属于ｐ区，Ｂ错误；设晶胞的边长为 ａｃｍ，则有 １４４×４ ＮＡ ｇ ａ３ｃｍ３ ＝ ρｇ／ｃｍ３ａ＝ ３４×１４４ ρＮ槡 Ａ ｃｍ，Ｃ正确；基态 ３４Ｓｅ原子的核外电子 排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ２４ｐ４，共占据了１８个轨道，则基 态 ３４Ｓｅ原子核外有１８种不同空间运动状态的电子，Ｄ错误． ７．Ｄ　根据Ｌｉ２Ｏ晶胞的投影图，可知白球位于晶胞的顶点 和面心，其个数为８×１８＋６× １ ２＝４，根据化学式Ｌｉ２Ｏ，可推测 黑球在体内，有８个，黑球代表 Ｌｉ＋，白球代表 Ｏ２－，Ｌｉ２Ｏ的晶 胞结构为 !" # ，据此分析解答．离子半径：Ｌｉ＋＜ Ｎａ＋＜Ｋ＋，各离子所带电荷数相同，离子键强度：Ｌｉ２Ｏ＞Ｎａ２Ｏ＞ Ｋ２Ｏ，故熔点：Ｌｉ２Ｏ＞Ｎａ２Ｏ＞Ｋ２Ｏ，Ａ错误；根据分析可得，与 Ｏ２－等距且最近的Ｏ２－的个数为１２，Ｂ错误；根据分析可得，Ｌｉ＋ 的配位数为４，Ｃ错误；若 Ｌｉ２Ｏ的晶胞参数为 ａｎｍ，则 Ｌｉ ＋与 Ｏ２－的最短距离为体对角线的 １４，即 槡３ ４ａｎｍ，Ｄ正确． ８．Ｂ　氢氟酸常用于刻蚀玻璃容器，Ｙ为Ｆ；生活中用途最 广泛的金属材料是钢铁合金，Ｗ为 Ｆｅ；前四周期中只有氧、镁 原子的ｓ、ｐ能级上电子总数相等，根据原子序数递增可知Ｚ为 Ｍｇ；根据含氧橄榄石矿物可知 Ｘ为 Ｏ，Ｒ与 Ｘ质子数之和为 ２２，则Ｒ为Ｓｉ．从而得出 Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｒ、Ｗ分别为 Ｏ、Ｆ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｆｅ． Ｘ、Ｙ、Ｒ分别为Ｏ、Ｆ、Ｓｉ，同周期元素从左到右，元素的电负性逐 渐变大，同族元素从上到下，元素的电负性逐渐变小，则电负 性：Ｆ＞Ｏ＞Ｓｉ，Ａ错误；ＭｇＯ为离子化合物，形成离子晶体，Ｂ正 确；Ｆ的原子半径小于 Ｏ的原子半径，则 Ｈ—Ｆ的键能大于 Ｈ—Ｏ的键能，Ｃ错误；ＳｉＦ４是分子晶体，ＦｅＯ是离子晶体，离子 晶体的熔点高于分子晶体的，则熔点：ＳｉＦ４＜ＦｅＯ，Ｄ错误． ９．Ｄ　由冰晶石熔融时能发生电离，可知冰晶石是离子晶 体，Ａ错误；每个晶胞中含有“●”的个数为８×１８＋６× １ ２＝４， “○”的个数为 １２×１４＋８＝１１，根据冰晶石的化学式可知， ＡｌＦ３－６ 与Ｎａ ＋的个数比为１∶３，故“ ! ”表示 Ｎａ＋，Ｂ错误；“ !                                                                      ” —６— 高中化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期 和８个小立方体的体心间的距离最近且相等，则与Ｎａ＋距离相 等且最近的Ｎａ＋有８个，Ｃ错误；由选项Ｂ可知，晶胞中含有４ 个“Ｎａ３ＡｌＦ６”，晶胞的体积为（ａ×１０ －８ｃｍ）３，则晶体的密度为 ４×２１０ （ａ×１０－８）３ＮＡ ｇ／ｃｍ３，Ｄ正确． 二、填空题 １０．（１）ＭＮ　ＭＮ２　ＭＮ２　ＭＮ （２）①离子键、非极性共价键　② ６０ ＮＡａ ３ １１．（１）Ｏ＞Ｔｉ＞Ｃａ　离子键　１２ （２）ＣａＯ、ＭｇＯ为离子晶体，Ｃｌ２Ｏ７、Ｐ４Ｏ６为分子晶体． ｒ（Ｍｇ２＋）＜ｒ（Ｃａ２＋），故离子键强度：ＭｇＯ＞ＣａＯ，熔点：ＭｇＯ＞ ＣａＯ．相对分子质量：Ｐ４Ｏ６ ＞Ｃｌ２Ｏ７，分子间作用力：Ｐ４Ｏ６ ＞ Ｃｌ２Ｏ７，熔点：Ｐ４Ｏ６＞Ｃｌ２Ｏ７，离子晶体的熔点大于分子晶体的 （３）①面心　４　②（１２， １ ２，１）　③ １．２０５×１０２３ ａ３ＮＡ 第３７期２版参考答案 专练一 １．Ｄ　２．Ｄ　３．Ａ　４．Ｃ　５．Ｄ　６．Ｂ ７．Ａ　８．Ｃ　９．Ｃ　１０．Ｂ　１１．Ｄ　１２．Ｂ １３．（１）配位键　Ｎ （２）３ＣａＦ２＋Ａｌ ３＋ ３Ｃａ２＋＋［ＡｌＦ６］ ３－ （３）ＮＨ３、ＣＯ　１４ＮＡ 第３７期３版参考答案 一、选择题 １．Ｄ　２．Ｂ　３．Ｃ　４．Ｃ ５．Ｃ　配合物Ｎａ２［Ｆｅ（ＣＮ）５（ＮＯ）］是离子化合物，Ｎａ ＋与 ［Ｆｅ（ＣＮ）５ （ＮＯ）］ ２－ 以 离 子 键 结 合，在 配 离 子 ［Ｆｅ（ＣＮ）５（ＮＯ）］ ２－中配体ＣＮ－及ＮＯ与Ｆｅ３＋之间以配位键结 合，在配体ＣＮ－及 ＮＯ中存在极性键，故该配合物中存在离子 键、配位键、极性键，Ａ正确；配体ＣＮ－和ＮＯ与中心离子Ｆｅ３＋形 成配位键，其配位数为６，Ｂ正确；配位键也属于σ键，在该配合 物中，配体与中心离子Ｆｅ３＋形成６个配位键，ＣＮ－中存在一个σ 键，ＮＯ中存在一个σ键，故１ｍｏｌ配合物中σ键的物质的量是 （６＋１×５＋１）ｍｏｌ＝１２ｍｏｌ，含有的σ键个数为１２ＮＡ，Ｃ错误；该 配合物为离子化合物，易电离，完全电离出 ２个 Ｎａ＋和 １个 ［Ｆｅ（ＣＮ）５（ＮＯ）］ ２－，所以１ｍｏｌ该配合物完全电离共得到阴、阳 离子的数目为３ＮＡ，Ｄ正确． ６．Ｂ　化合物Ｍ中含有氨基，可以与水形成氢键，增强了 其在水中的溶解性，易溶于水，Ａ正确；Ｏ的电负性比 Ｎ的强， 与Ｎ原子相比Ｏ原子不易给出孤电子对形成配位键，所以氧 原子的配位能力比氮原子的弱，Ｂ错误；配位键也是 σ键，１个 Ｍ中含有２０个σ键，则１ｍｏｌＭ中含有２０ｍｏｌσ键，Ｃ正确；基 态Ｚｎ原子的核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ２，核外 电子填充了７种原子轨道，Ｄ正确． ７．Ｂ　Ｃ、Ｏ、Ｎ位于同一周期，同一周期主族元素从左至右 第一电离能递增，但第ＶＡ族元素的第一电离能大于同周期相 邻的两种元素，所以第一电离能：Ｃ＜Ｏ＜Ｎ，Ａ正确；穴醚与碱 金属离子之间通过配位键形成超分子，Ｂ错误；穴醚有大小不 同的空腔适配不同大小的碱金属离子，选取适当的穴醚，可以 将不同的碱金属离子分离，Ｃ正确；穴醚结构中存在空穴，可容 纳碱金属离子，                                                                      使用穴醚可以增大某些碱金属盐在有机溶剂中 —７— 高中化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期 的溶解度，Ｄ正确． ８．Ｃ　配离子中的配体在溶液中很难电离，已知０．１ｍｏｌ 氯化铬的水溶液用过量稀硝酸银溶液处理时，只得到０．２ｍｏｌ ＡｇＣｌ沉淀，说明该配合物的外界有２个氯离子，则其内界只有 一个氯离子，故选Ｃ． ９．Ａ　钴元素的原子序数为２７，属于第Ⅷ族元素，位于元 位周期表ｄ区，Ａ错误；由乙二胺四乙酸合钴的结构可知，化合 物中含有杂化轨道类型为 ｓｐ３的单键碳原子和杂化轨道类型 为ｓｐ２的双键碳原子，Ｂ正确；由乙二胺四乙酸合钴的结构可 知，具有空轨道的 Ｃｏ２＋与具有孤电子对的２个氮原子和４个 氧原子形成６个配位键，则１ｍｏｌ该配合物形成的配位键有 ６ｍｏｌ，Ｃ、Ｄ正确． １０．Ａ　Ｒ、Ｘ、Ｙ、Ｚ为短周期元素，Ｒ中的电子只有一种自 旋取向，Ｒ为Ｈ元素；Ｘ、Ｙ、Ｚ处于同一周期，Ｘ的２ｐ能级上只 有一个电子，且其核外电子数等于Ｚ的最外层电子数，则 Ｘ为 Ｂ元素，Ｚ为 Ｎ元素；由分子结构可知，Ｙ只能形成 １个共价 键，结合位置可知，Ｙ为 Ｆ元素，据此分析解题．Ｂ原子最外层 有３个电子，是缺电子原子，提供空轨道，Ｎ原子最外层有５个 电子，提供孤电子对与Ｂ原子形成配位键，Ａ错误． 二、填空题 １１．Ⅰ．（１）钾的原子半径比铜的大，价电子数比铜少，钾 的金属键比铜的弱 （２）Ｈ２Ｏ＞Ｈ２Ｓ＞Ｈ２Ｓｅ （３）正四面体形　Ｎ　ｓｐ和ｓｐ３ （４）σ键和π键 Ⅱ．（１） ４ｄ ↑↑↑↑↑ ５ｓ ↑ （２）ＣＤ　（３）Ｃ　ｓｐ２和ｓｐ３ １２．（１）Ｎ＞Ｐ＞Ｓ　［Ａｒ］３ｄ７ （２）水分子间形成氢键　（３）ａ （４）①分子　②共价键、配位键、范德华力 解析：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ为元素周期表中前四周期元素，原子序 数依次增大，Ｂ元素原子核外电子占据３个能级，其中最高能 级上的电子数是其所在能层数的 ２倍，核外电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ４，故Ｂ为Ｏ元素；Ａ元素原子核外有３个未成对电子， 原子序数小于氧，故核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ３，则Ａ为Ｎ元 素；Ｄ元素与Ｂ元素同族，Ｃ元素与Ａ元素同族，结合原子序数 大小可知Ｃ为Ｐ元素、Ｄ为Ｓ元素；Ｅ元素只能为第四周期元 素，Ｅ元素原子的价电子数是其余电子数的一半，则价电子数 为９，Ｅ的核电荷数为１８＋９＝２７，为Ｃｏ元素，据此分析解答． （３）结构中黑色球与白色球个数分别为４、１０，故该物质为 Ｐ４Ｏ１０，结合Ｏ原子形成８电子结构，可知 ａ键为 Ｐ Ｏ、ｂ键为 Ｐ—Ｏ，双键中电子云重叠更大，故键长较短的键为ａ． （４）①Ｃｏ２（ＣＯ）８熔点低、易升华，溶于乙醇、乙醚、苯，说 明Ｃｏ２（ＣＯ）８属于分子晶体． ②Ｃｏ２（ＣＯ）８中 Ｃｏ与 ＣＯ之间形成配位键，ＣＯ中含有极 性键，分子之间存在范德华力                                                                      ． —８— 高中化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期 书 第３５期２版参考答案 专练一 １．Ａ　２．Ａ　３．Ｃ ４．Ｂ　５．Ａ　６．Ｂ ７．Ｃ　８．Ｂ　９．Ｂ 专练二 １．Ｄ　２．Ｄ ３．Ａ　４．Ｃ ５．（１）金属晶体 （２）Ｃ ６．（１）面心立方 最密堆积 （２）１２ （３）金属阳离 子、自由电子 （４）槡２Ｍ ８ａ３ＮＡ ×１０３０ 第３５期３版参考答案 一、选择题 １．Ｂ　２．Ｂ　３．Ｃ ４．Ｃ　５．Ｂ　６．Ｂ ７．Ｄ　８．Ｂ　９．Ｄ １０．Ｄ　 二、填空题 １１．Ⅰ．（１） １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ８４ｓ２ （２）１２ （３）①Ａ ②（３４， ３ ４， ３ ４）　 ９７２ ａ３ＮＡ ×１０２１ Ⅱ．（１）ＣｕＣｌ （２）共价 （３） 槡３４ × ３４×９９．５ ρＮ槡 Ａ ×１０１０ １２．（１）Ａ （２）① ４ ② ４∶３ ③ｂ３∶４ａ３ 书 一、晶格能的概念 离子晶体的晶格能是指气态离子形成１ｍｏｌ 离子晶体时释放的能量，通常取正值．下表给出 了某些离子晶体的晶格能数据． 某些离子晶体的晶格能数据／ｋＪ／ｍｏｌ Ｆ－ Ｃｌ－ Ｂｒ－ Ｉ－ Ｌｉ＋ １０３６ ８５３ ８０７ ７５７ Ｎａ＋ ９２３ ７８６ ７４７ ７０４ Ｋ＋ ８２１ ７１５ ６８２ ６４９ Ｒｂ＋ ７８５ ６８９ ６６０ ６３０ Ｃｓ＋ ７４０ ６５９ ６３１ ６０４ 例 １．Ｌｉ２Ｏ的晶格能可通过下图中的 Ｂｏｒｎ－Ｈａｂｅｒ循环计算得到，下列说法正确的是 （　　） Ａ．Ｌｉ２Ｏ属于共价化合物 Ｂ．Ｌｉ的第一电离能为１０４０ｋＪ／ｍｏｌ Ｃ．Ｏ Ｏ的键能为７０３ｋＪ／ｍｏｌ Ｄ．Ｌｉ２Ｏ的晶格能为２９０８ｋＪ／ｍｏｌ 解析：晶格能是指气态离子结合生成１ｍｏｌ 晶体所释放的能量或１ｍｏｌ晶体断裂离子键形 成气态离子所吸收的能量，据图可知，Ｌｉ２Ｏ的晶 格能为２９０８ｋＪ／ｍｏｌ，Ｄ正确． 答案：Ｄ 二、影响晶格能大小的因素 影响晶格能大小的因素主要有两个．它与 阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离 子间的距离成反比，可用下式表示： 晶格能∝ ｑ１·ｑ２ ｒ 离子所带电荷越多，核间距离越小，晶格能 就越大．而离子的核间距与离子的半径大小有 关，阳离子或阴离子的半径越小，离子的核间距 就越小，则晶格能就越大． 如比较ＭｇＯ晶体和 ＮａＣｌ晶体晶格能的大 小．Ｍｇ２＋和 Ｏ２－都是二价离子，而 Ｎａ＋和 Ｃｌ－都 是一价离子．Ｍｇ２＋半径小于 Ｎａ＋，Ｏ２－半径小于 Ｃｌ－，故Ｍｇ２＋和Ｏ２－的核间距小于Ｎａ＋和Ｃｌ－的 核间距，所以ＭｇＯ晶体的晶格能大于ＮａＣｌ晶体 的晶格能． 除此之外，影响晶格能的因素还有离子晶 体的结构形式．具有不同结构形式的晶体的晶 格能也不相同． 例２．在 ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ中，哪种物质 的晶格能最大？ 解析：对于上述４种卤族元素的钠盐，其阳 离子均为Ｎａ＋，阴离子的电荷也均相同，而阴离 子半径最小的是Ｆ－，故ＮａＦ的晶格能最大． 答案：ＮａＦ 三、晶格能与离子晶体性质的关系 晶格能的大小可反映离子晶体的稳定性， 晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点 越高，硬度越大． 例３．用“＞”“＝”或“＜”填空： （１）ＭｇＯ的熔点 　ＢａＯ的熔点． （２） ＮａＦ 的 熔 点 　        　　　　　　　 ＋ ＢＦ－４ 的熔点． 解析：（１）Ｍｇ、Ｂａ同主族，离子所带电荷数 相同，但ｒ（Ｍｇ２＋）＜ｒ（Ｂａ２＋），故 ＭｇＯ的晶格能 比ＢａＯ的大，ＭｇＯ的熔点比ＢａＯ的高． （２）二者中离子的电荷数均为１，但后者离 子半径大，晶格能小，因此熔点较低． 答案：（１）＞　（２）＞ 四、晶格能的应用———岩浆晶出规则 矿物从岩浆中先后结晶析出的规律被称为 岩浆晶出规则．岩浆晶出的次序受晶格能的影 响，晶格能越大，岩浆中的矿物越易结晶析出． 例４．已知硅酸盐矿物和石英的晶格能如下 表所示．回答下列问题： 硅酸盐矿物和石英 晶格能／ｋＪ／ｍｏｌ 橄榄石 ４４００ 辉石 ４１００ 角闪石 ３８００ 云母 ３８００ 长石 ２４００ 石英 ２６００ （１）橄榄石和云母晶出的顺序是 ． （２）石英总是在各种硅酸盐析出后才晶出 的原因是 ． （３）推测云母和橄榄石的熔点高低为 ，硬度大小为 ． 解析：（１）橄榄石的晶格能大于云母的晶格 能，所以橄榄石先晶出． （２）石英的晶格能较小，同时它不容易在岩 浆中达到饱和浓度，所以只有当各种金属离子 以硅酸盐的形式析出后，石英的浓度才达到饱 和，故总是最后析出． （３）云母的晶格能不如橄榄石的大，故橄榄 石的熔点高于云母，硬度大于云母． 答案：见解析 书 １．过渡晶体 （１）四类典型的晶体是指分子晶体、共价晶 体、金属晶体和离子晶体． （２）过渡晶体：介于典型晶体之间的晶体． ①几种氧化物的化学键中离子键成分的百 分数 氧化物 Ｎａ２Ｏ ＭｇＯ Ａｌ２Ｏ３ ＳｉＯ２ 离子键的百分数／％ ６２ ５０ ４１ ３３ 从上表可知，表中４种氧化物晶体中的化 学键既不是纯粹的离子键也不是纯粹的共价 键，所以这些晶体既不是纯粹的离子晶体也不 是纯粹的共价晶体，只是离子晶体与共价晶体 之间的过渡晶体． ②偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上 与纯粹的离子晶体接近，因而通常当作离子晶 体来处理，如 Ｎａ２Ｏ等．同样偏向共价晶体的过 渡晶体当作共价晶体来处理，如Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等． ２．混合型晶体 （１）晶体模型 （２）结构特点———层状结构 ①同层内碳原子采取 ｓｐ２杂化，以共价键 （σ键）结合，形成平面六元并环结构． ②层与层之间靠范德华力维系． ③石墨的二维结构内，每个碳原子的配位 数为３，有一个未参与杂化的２ｐ电子，它的原子 轨道垂直于碳原子平面． （３）晶体类型：石墨晶体中，既有共价键，又 有金属键和范德华力，属于混合晶体． （４）性质：熔点很高、质软、易导电等． 例１．下列说法正确的是 （　　） Ａ．第三周期主族元素从左到右，最高价氧 化物中离子键成分的百分数逐渐增大 Ｂ．大多数晶体都是过渡晶体 Ｃ．过渡晶体是指某些物质的晶体通过改变 条件，转化为另一种晶体 Ｄ．Ｎａ２Ｏ是纯粹的离子晶体，ＳｉＯ２是纯粹的 共价晶体 解析：第三周期主族元素从左到右，元素的 电负性逐渐增大，与氧元素的电负性差值逐渐 减小，则最高价氧化物中离子键成分的百分数 逐渐减小，Ａ错误；纯粹的典型晶体不多，大多 数晶体是四类典型晶体之间的过渡晶体，Ｂ正 确；过渡晶体是介于离子晶体、共价晶体、分子 晶体和金属晶体之间的过渡状态，Ｃ错误； Ｎａ２Ｏ、ＳｉＯ２都不是纯粹的典型晶体，而是离子晶 体和共价晶体之间的过渡晶体，Ｄ错误． 答案：Ｂ 书 离子晶体中的配位数是指一个离子周围最 邻近的异性离子的数目．同学们要掌握典型离 子晶体的结构模型中配位数的分析． １．ＮａＣｌ晶体结构模型 如右图所示，在 ＮａＣｌ晶 体 中，每 个 Ｎａ＋周围同时吸引着６ 个Ｃｌ－，每个 Ｃｌ－周围 也同时吸引着 ６个 Ｎａ＋，这６个Ｃｌ－（或 Ｎａ＋）围成一个正八面体． 在每个 Ｎａ＋周围最近且等距离的 Ｎａ＋有１２个 （同层４个，上层４个，下层４个），在每个Ｃｌ－周 围最近且等距离的Ｃｌ－也有１２个．在ＮａＣｌ晶体 的最小结构单元（一个晶胞）中，含 Ｎａ＋的个数 为１＋１２×１４＝４个，含 Ｃｌ －的个数为８×１８＋ ６×１２＝４个，故 Ｎａ ＋与 Ｃｌ－的个数比为１∶１．所 以，化学式 ＮａＣｌ是表示该离子晶体中阴、阳离 子的个数比．ＮａＣｌ晶体中 Ｎａ＋和 Ｃｌ－的配位数 都是６． ２．ＣｓＣｌ晶体结构模型 如右图所示，在 ＣｓＣｌ 晶体中，每个 Ｃｓ＋周围同 时吸引着 ８个 Ｃｌ－，每个 Ｃｌ－周围同时吸引着 ８个 Ｃｓ＋．在每个Ｃｓ＋周围最近且等距离的 Ｃｓ＋有６ 个（上、下、左、右、前、后），在每个 Ｃｌ－周围最近 且等距离的 Ｃｌ－也有６个．在 ＣｓＣｌ晶体的最小 结构单元（一个晶胞）中，含 Ｃｓ＋的个数为 ８×１８＝１个，含 Ｃｌ －的个数为 １个，故 Ｃｓ＋与 Ｃｌ－的个数之比为１∶１，ＣｓＣｌ晶体中Ｃｓ＋和Ｃｌ－的 配位数都是８． ３．ＣａＦ２晶体结构模型（了解） 如下图所示，在ＣａＦ２晶体中，每个Ｃａ ２＋周围 同时吸引着８个Ｆ－，每个Ｆ－周围同时吸引着４ 个 Ｃａ２＋．晶胞中含 Ｃａ２＋的个数为 ８×１８＋ ６×１２＝４个，含Ｆ －的个数为８个，Ｃａ２＋、Ｆ－的个 数比为１∶２．Ｃａ２＋的配位数为８，Ｆ－的配位数为４． 附表： 典型离子晶体中阴阳离子的配位数 离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数 ＮａＣｌ ６ ６ ＣｓＣｌ ８ ８ 立方ＺｎＳ ４ ４ ＣａＦ２ ４ ８ 书 一、离子键 １．概念：阴、阳离子之间通过静电作用形成 的化学键，叫做离子键． ２．实质：离子键的本质是一种静电作用．静 电作用包括静电吸引力和静电排斥力．当这些 作用达到平衡后，即形成稳定的离子化合物． ３．特征：离子键没有方向性和饱和性．因 此，以离子键结合的微粒倾向于形成紧密堆积， 使每个离子周围尽可能多地排列带异性电荷的 离子，从而达到稳定结构． 【注意】离子键没有方向性和饱和性的原因： ①离子可看作是一个带电的球体，它在空 间各个方向上的静电作用是相同的．由于静电 引力（或斥力）没有方向性，阴、阳离子可以在空 间任何方向与带相反（或相同）电荷的离子相互 吸引（或排斥），所以离子键没有方向性． ②只要空间允许，一个阴（阳）离子将尽可 能多地吸引阳（阴）离子排列在其周围，并不受 离子本身所带电荷数的限制，因此，离子键没有 饱和性． 二、离子晶体 １．概念：由阳离子和阴离子相互作用而形 成的晶体，叫做离子晶体． ２．构成微粒：构成离子晶体的微粒有阳离 子、阴离子． ３．相互作用力：阴、阳离子间以离子键结 合，离子晶体中还可能存在共价键、氢键等． ４．常见的离子晶体：强碱、活泼金属的氧化 物和过氧化物、大部分的盐． 三、离子晶体的物理性质 （１）熔、沸点 离子晶体具有较高的熔、沸点，难挥发．离 子晶体中，阴、阳离子间有强烈的相互作用（离 子键），要克服离子间的相互作用力使物质熔化 或沸腾，就需要较多的能量．因此，离子晶体具 有熔、沸点较高和难挥发的性质．ＮａＣｌ、ＣｓＣｌ的 熔点分别是 ８０１℃、６４５℃，沸点分别是 １４１３℃、１２９０℃．而共价化合物 Ｈ２Ｏ的熔点 为０℃、沸点为１００℃． （２）硬度 离子晶体硬而脆．离子晶体中，阴、阳离子 间存在较强的离子键，使晶体表现出较大的硬 度，当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生 断裂，导致晶体破碎． （３）导电性 离子晶体固态时不导电，熔融或溶于水后能 导电．离子晶体中离子键较强，离子不能自由移 动，即晶体中无自由移动的离子，因此固态时不 导电．当升高温度时，阴、阳离子获得足够能量，克 服了离子间的相互作用，成为自由移动的离子， 在外界电场作用下，离子定向移动而导电． 离子化合物溶于水时，阴、阳离子受到水分 子作用变成了自由移动的离子（或水合离子），在 外界电场作用下，阴、阳离子定向移动而导电． （４）溶解性 大多数离子晶体易溶于极性溶剂（如水）， 难溶于非极性溶剂（如汽油、煤油）．当把离子晶 体放在水中时，极性水分子对离子晶体中的离 子产生吸引作用，使晶体中的离子克服了离子 间的相互作用而电离，变成在水中自由移动的 离子． 四、影响离子晶体晶胞结构的因素 （１）几何因素 在ＮａＣｌ晶体中，正、负离子的半径比ｒ ＋ ｒ－ ＝ ０．５２５，在ＣｓＣｌ晶体中，正、负离子的半径比ｒ ＋ ｒ－ ＝ ０．９３４，由于ｒ ＋ ｒ－ 值的不同，晶体中离子的配位数 不同．ＮａＣｌ晶体中阴、阳离子的配位数都是 ６， ＣｓＣｌ晶体中阴、阳离子的配位数都是８，因此晶 体中正、负离子的半径比（ ｒ＋ ｒ－ ）是决定离子晶体 结构的重要因素． （２）电荷因素 在ＮａＣｌ晶体或 ＣｓＣｌ晶体中，正、负离子的 配位数相同，是由于正、负离子所带电荷（绝对 值）相同，因而正、负离子的个数相同，结果导致 正、负离子的配位数相同．若正、负离子的电荷 不相同，正、负离子的个数必定不相同，正、负离 子的配位数就不会相同．如在 ＣａＦ２晶体中， Ｃａ２＋和Ｆ－的电荷比（绝对值）是２∶１，Ｃａ２＋和Ｆ－ 的个数比是１∶２．因此正、负离子的电荷比是决 定离子晶体结构的重要因素，简称电荷因素． （３）键性因素 离子晶体的结构类型还取决于离子键的纯 粹程度，简称键性因素． ! " # $ !"#$% ! ! &' !!"#( "$"% ) &* "'+,-(. ' ( !" " "#$%& /012345678 9:34;<=>?@5 !"#$%#&'$&() 9:AB;<=>?@5 *"#$+#&'$&,) '()*+,-. '()+/0123456-7 89:;<=>? ;@ABCD EFGHIJ>?KLM!"#$%&'()(*N+O PQRLM,-./00 ! ST U V ! '( WXY -. + /0 1 -. % -2 1 -0 &1 3 + $,& 45 ""# 45 !"#$% &'()* !"+,-.' !".'/01 234+56 ! Z[\] ^ _ / / 6 ! `T abc &78 1 798 1 : &+ 798 78 & :79%8 $ *,* ;<=5>. '*" ;<=5>. "$) ;<=5>. &,? ;<=5>. &78798 :798 +#?) ;<=5>. &7879%8 1 $ & : & 798 +& ?*) ;<=5>. @ABCDB&&#"# defghijk "l:ZmZ? "nsH>? "<=tuvMF"#$+#&'$&#( "l:wxM'(yz{|}~€] &*&L‚ƒs:„…89:;<=t "P†<eM*"***( "|‡tˆ:‰ŠM*"#$!#&'$&(? $##"(("())'N‹ŒLO "ˆŽMl:|‡tx‘’“E”•P–N—O "P†ˆŽ‰ŠM$$$)# "˜™š›ˆœˆžŸˆ " l :   “ E ” yN|O¡ / ¢ £ ¤ : " l : ¥ ' ( ¦ x § ¨ © ª « ¬Nz { | ­ ® ¯  ° ± ²O³ § ´ µ © § ¶ · ¸ ¹ º ´   l : | ‡ t x ‘ » ¼ 书 一、选择题（本题包括９小题，每小题只有一个选 项符合题意） １．下列说法中正确的是 （　　） Ａ．石墨的导电性不具有方向性 Ｂ．电负性差值越大，离子键的百分数越大 Ｃ．石墨中，碳原子的所有价电子均参与杂化 Ｄ．离子液体可用作溶剂，但易挥发 ２．下列晶体分类中正确的一组是 （　　） 离子晶体 共价晶体 分子晶体 Ａ ＮａＯＨ Ａｒ ＳＯ２ Ｂ ＡｌＣｌ３ 石墨 Ｓ８ Ｃ ＫＮＯ３ ＳｉＯ２ Ｉ２ Ｄ Ｂａ（ＯＨ）２ 金刚石 玻璃 ３．已知离子半径比（ｒ ＋ ｒ－ ）在０．４１４～０．７３２之间时 配位数是６．几种离子的半径如下表所示． 离子 Ｂｅ２＋ Ｍｇ２＋ Ｌａ３＋ Ｋ＋ Ｆ－ 离子半径／ｐｍ ３１ ６５ １０４ １３３ １３６ 下列各离子晶体中阳离子配位数与氯化钠中钠 离子配位数相同的是 （　　） Ａ．ＬａＦ３ Ｂ．ＭｇＦ２ Ｃ．ＢｅＦ２ Ｄ．ＫＦ ４．黑磷是一种黑色、有 金属光泽的晶体，结 构与石墨相似，具有 层状结构，如右图所 示．下列有关黑磷说 法正确的是 （　　） Ａ．黑磷晶体中Ｐ原子的杂化方式为ｓｐ２ Ｂ．黑磷晶体中层与层之间的作用力为分子间作 用力 Ｃ．黑磷晶体的每一层中磷原子都在同一平面上 Ｄ．与白磷、红磷相比，黑磷的熔沸点最低 ５．储氢材料 ＭｇＨ２的晶胞结构如下图所示，ＭｇＨ２ 的摩尔质量为Ｍｇ／ｍｏｌ，阿伏加德罗常数的值为 ＮＡ．下列说法正确的是 （　　） Ａ．Ｈ－的配位数为２ Ｂ．该晶胞中含有２个Ｍｇ２＋ Ｃ．ＭｇＨ２晶体密度的计算式为 ２Ｍ ＮＡａ ２ｃ ｇ／ｃｍ３ Ｄ．① 号 Ｍｇ２＋和 ② 号 Ｍｇ２＋之间的距离为 ａ２＋２ｃ槡 ２ ２ ｎｍ ６．硒化锌材料不溶于水，其对热冲击具有很强的承 受能力，使它成为高功率 ＣＯ２激光器系统中的成对 电子数的最佳光学材料． 硒化锌的晶胞结构如右图 所 示．设 晶 体 密 度 为 ρｇ／ｃｍ３，ＮＡ代表阿伏加德罗常数的值．下列说 法正确的是 （　　） Ａ．该晶胞中硒原子的配位数为６ Ｂ．Ｚｎ和 Ｓｅ原子在元素周期表中都位于 ｄｓ区， 属于过渡元素 Ｃ．晶胞的边长为 ３４×１４４ ρＮ槡 Ａ Ｄ．基态 ３４Ｓｅ原子核外有３４种不同空间运动状 态的电子 ７．以Ｌｉ２Ｏ晶胞的某一顶点为 原点建立坐标系，沿 ｘ、ｙ、ｚ 轴的晶胞投影均如右图所 示．下列说法正确的是 （　　） Ａ．熔点：Ｌｉ２Ｏ＜Ｎａ２Ｏ＜ Ｋ２Ｏ Ｂ．Ｌｉ２Ｏ晶体中，与Ｏ ２－等距且最近的Ｏ２－的个数 为６ Ｃ．Ｌｉ２Ｏ晶体中，Ｌｉ ＋的配位数为８ Ｄ．若 Ｌｉ２Ｏ晶体的晶胞参数为 ａｎｍ，则 Ｌｉ ＋与 Ｏ２－的最短距离为槡３４ａｎｍ ８．中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星，探 测发现火星上存在大量含氧橄榄石矿物（主要 成分为ＺｘＷ２－ｘＲＸ４）．已知 Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｒ、Ｗ为前四 周期元素且原子序数依次增大，Ｙ的氢化物常用 于刻蚀玻璃容器，矿物界离不开 Ｒ元素，Ｒ与 Ｘ 质子数之和为２２，Ｗ的合金材料是生活中用途 最广泛的金属材料，基态Ｚ原子核外ｓ、ｐ能级上 电子总数相等．下列叙述正确的是 （　　） Ａ．电负性：Ｙ＞Ｒ＞Ｘ Ｂ．ＺＸ为离子晶体 Ｃ．与氢形成的共价键的键能：Ｈ—Ｘ＞Ｈ—Ｙ Ｄ．熔点：ＲＹ４＞ＷＸ ９．已知冰晶石（Ｎａ３ＡｌＦ６） 熔融时的电离方程式为 Ｎａ３ＡｌＦ ６ ３Ｎａ ＋ ＋ ＡｌＦ３－６ ．现有冰晶石的结 构单元如右图所示， “●”位于大立方体顶点 和面心，“○”位于大立 方体的１２条棱的中点和８个小立方体的体心， “ ! ”是图中“●”、“○”中的一种．阿伏加德罗 常数的值为ＮＡ．下列说法正确的是 （　　） Ａ．冰晶石是共价晶体 Ｂ．大立方体体心处的“ ! ”代表ＡｌＦ３－６ Ｃ．与Ｎａ＋距离相等且最近的Ｎａ＋有６个 Ｄ．冰晶石晶体的密度为 ４×２１０ （ａ×１０－８）３ＮＡ ｇ／ｃｍ３ 二、填空题（本题包括２小题） １０．几种离子晶体的立体结构如下图所示．请 回答： （１）以Ｍ代表阳离子，以 Ｎ代表阴离子，写出 各离子晶体的组成表达式． Ａ． ；Ｂ． ； Ｃ． ；Ｄ． ． （２）已知 ＦｅＳ２晶体（黄铁矿的主要成分）具有 Ａ的立体结构． ①ＦｅＳ２晶体中具有的化学键类型是 ． ②若晶体结构Ａ中相邻的阴、阳离子间的距离 为ａｃｍ，ＮＡ代表阿伏加德罗常数的值，则 ＦｅＳ２ 晶体的密度是 ｇ／ｃｍ３． １１．Ｎａ３ＯＣｌ是一种良好的离子导体，具有反钙钛矿 晶体结构．请回答下列问题： （１）ＣａＴｉＯ３的晶胞如图 ａ所示，其组成元素的 电负 性 大 小 顺 序 是 ；金属离子与 氧离子间的作用力为 ，Ｃａ２＋的配位 数是 ． （２）钙、镁、磷和氯的某些氧化物熔点如下表 所示： 氧化物 ＣａＯ ＭｇＯ Ｐ４Ｏ６ Ｃｌ２Ｏ７ 熔点／℃ １１３２ ２８００ ２３．８ －９１．５ 解释表中氧化物之间熔点差异的原因： ． （３）Ｎａ３ＯＣｌ的晶胞结构如图ｂ所示．已知：晶胞 参数为ａｎｍ． ①若 Ｃｌ－位于晶胞的顶点位置，则 Ｎａ＋位于 位置，与 Ｎａ＋距离相等且最近的 Ｃｌ－ 有 个． ②已知１号离子、２号离子的坐标依次为（０，０， ０）、（１２， １ ２， １ ２），则 ３号离子的坐标为 ． ③设 ＮＡ为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的 密度为 ｇ／ｃｍ３（用含ａ、ＮＡ的式 子表示）                                                                                                                                                                     ． 书 一、根据晶胞结构求化学式 例１．高温下超氧化钾晶体呈立方体结构，晶 体中氧的化合价部分为０价，部分为 －２价．如下 图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法 中正确的是 （　　） Ａ．超氧化钾晶体的化学式为 ＫＯ２，每个晶胞 含有４个Ｋ＋和４个Ｏ－２ Ｂ．晶体中每个 Ｋ＋周围有８个 Ｏ－２，每个 Ｏ － ２ 周围有８个Ｋ＋ Ｃ．晶体中与每个Ｋ＋距离最近的Ｋ＋有８个 Ｄ．晶体中，０价氧与－２价氧的数目比为２∶１ 解析：该晶胞中钾离子个数 ＝８×１８＋６× １ ２ ＝４；超氧根离子个数 ＝１＋１２×１４＝４，所以钾离 子和超氧根离子个数之比 ＝４∶４＝１∶１，超氧化钾 的化学式为 ＫＯ２，每个晶胞含有 ４个 Ｋ ＋和 ４个 Ｏ－２，Ａ正确；据图可知，晶体中每个Ｋ ＋周围有６个 Ｏ－２，每个Ｏ － ２ 周围有６个 Ｋ ＋，Ｂ错误；晶体中与每 个Ｋ＋距离最近的Ｋ＋有１２个，Ｃ错误；晶胞中 Ｋ＋ 与Ｏ－２ 个数分别为４、４，所以１个晶胞中有８个氧 原子，设０价氧原子的个数为 ａ，根据电荷守恒可 得，（＋１）×４＋０×ａ＋（－２）×（８－ａ）＝０，解得 ａ＝６，所以晶体中，０价氧原子与 －２价氧原子的 数目比为３∶１，Ｄ错误． 答案：Ａ 二、根据晶胞结构求配位数 例２．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物 晶体，其晶胞的结构如下图所示，下列说法中正确 的是 （　　） Ａ．该晶体中只含有离子键，属于离子晶体 Ｂ．Ｂａ２＋的配位数与Ｏ２－２ 的配位数之比为１∶１ Ｃ．晶体的化学式为Ｂａ２Ｏ２ Ｄ．该晶体的晶胞结构与ＣｓＣｌ相似 解析：根据晶胞图可知，该化合物是由阴、阳 离子组成的离子晶体，Ｂａ２＋与 Ｏ２－２ 之间存在离子 键，两个氧原子之间存在共价键，Ａ错误；根据晶胞 图可知，与Ｂａ２＋等距离且最近的Ｏ２－２ 有６个，同理 与Ｏ２－２ 等距离且最近的 Ｂａ ２＋有６个，故其配位数 之比为１∶１，Ｂ正确；Ｂａ２＋位于顶点和面心，个数为 ８×１８＋６× １ ２＝４，Ｏ ２－ ２ 位于棱上和体心，个数为 １２×１４＋１＝４，化学式为 ＢａＯ２，Ｃ错误；ＢａＯ２与 ＮａＣｌ的晶胞结构相似，Ｄ错误． 答案：Ｂ 三、根据晶胞结构求摩尔质量或密度 例３．下图是氯化铵晶体的晶胞，已知晶体中２ 个最近的ＮＨ＋４ 的距离为ａｃｍ，氯化铵的相对分子 质量为Ｍ，ＮＡ表示阿伏加德罗常数的值，则氯化铵 晶体的密度（单位ｇ／ｃｍ３）为 （　　） Ａ．８Ｍ ａ３ＮＡ Ｂ．Ｍ ａ３ＮＡ Ｃ．ａ ３Ｍ ８ＮＡ Ｄ．ａ ３Ｍ ＮＡ 解析：１个该晶胞中含有１个 Ｃｌ－，１个 ＮＨ＋４ （８×１８），则１个该晶胞中含有 １个 ＮＨ４Ｃｌ．１个 ＮＨ４Ｃｌ的质量ｍ＝ Ｍ ＮＡ ｇ，晶胞体积Ｖ＝ａ３ｃｍ３，则密 度ρ＝ｍＶ＝ Ｍ ＮＡ ａ３ ｇ／ｃｍ３，故合理选项为Ｂ． 答案：Ｂ 例４．ＣａＯ和 ＮａＣｌ的晶胞结构相同．已知 ＣａＯ 晶胞的边长为 ａｃｍ，ＮＡ表示阿伏加德罗常数的 值，则ＣａＯ晶体的密度为 ｇ／ｃｍ３． 解析：由于 ＣａＯ与 ＮａＣｌ的晶胞结构相同，所 以１个ＣａＯ晶胞中含有４个Ｃａ２＋和４个Ｏ２－．１个 ＣａＯ的质量为５６ＮＡ ｇ，因此１个 ＣａＯ晶胞的质量为 ４×５６ＮＡ ｇ．再根据晶胞的体积 ａ３ｃｍ３求得其密度为 ４×５６ ａ３ＮＡ ｇ／ｃｍ３＝２２４ ａ３ＮＡ ｇ／ｃｍ３． 答案： ２２４ ａ３ＮＡ 书 专练一：离子晶体 １．下列性质中，能充分说明某晶体是离子晶体的 是 （　　） Ａ．具有较高的熔点 Ｂ．固态不导电，水溶液能导电 Ｃ．可溶于水 Ｄ．固态不导电，熔融状态能导电 ２．下列有关离子晶体的说法正确的是 （　　） Ａ．离子晶体中一定含有金属元素，含有金属元 素的化合物一定是离子晶体 Ｂ．离子键只存在于离子晶体中，离子晶体中一 定含有离子键 Ｃ．离子晶体中不可能含有共价键 Ｄ．离子晶体受热熔化破坏化学键，吸收热量，属 于化学变化 ３．下列晶体最能体现过渡晶体结构与性质的是 （　　） Ａ．金刚石 Ｂ．ＣｓＣｌ Ｃ．Ａｌ２Ｏ３ Ｄ．ＫＦ ４．下列含有极性键的离子晶体是 （　　） ①醋酸钠；②氢氧化钾；③金刚石；④乙醇；⑤氯 化钙． Ａ．①②⑤ Ｂ．①② Ｃ．①④⑤ Ｄ．①⑤ ５．如下图所示是从 ＮａＣｌ或 ＣｓＣｌ的晶体结构中分 割出来的部分结构图，其中属于从 ＮａＣｌ晶体中 分割出来的结构图是 （　　） Ａ．图（１）和图（３） Ｂ．图（２）和图（３） Ｃ．图（１）和图（４） Ｄ．只有图（４） ６．ＮａＦ、ＮａＩ和 ＭｇＯ均为离子晶体，有关数据如 下表： 物质 ①ＮａＦ ②ＮａＩ ③ＭｇＯ 离子电荷数 １ １ ２ 键长（１０－１０ｍ） ２．３１ ３．１８ ２．１０ 试判断，这三种化合物的熔点由高到低的顺序 是 （　　） Ａ．①＞②＞③ Ｂ．③＞①＞② Ｃ．③＞②＞① Ｄ．②＞①＞③ ７．氟在自然界中常以 ＣａＦ２的形式存在．下列有关 ＣａＦ２的表述正确的是 （　　） Ａ．Ｃａ２＋与Ｆ－间仅存在静电吸引作用 Ｂ．Ｆ－的离子半径小于 Ｃｌ－的，则 ＣａＦ２的熔点低 于ＣａＣｌ２的 Ｃ．阴阳离子个数比为２∶１的物质，均与 ＣａＦ２晶 体的晶体结构相同 Ｄ．ＣａＦ２中的化学键为离子键，因此ＣａＦ２在熔融 状态下能导电 ８．锌与硫所形成化合物晶 体的晶胞如右图所示． 下列判断不正确的是 （　　） Ａ．氧化锌的熔点低于硫 化锌的 Ｂ．该晶胞中Ｚｎ２＋和Ｓ２－的数目相等 Ｃ．该晶胞中每个 Ｚｎ２＋周围最近且等距离的 Ｓ２－ 有４个 Ｄ．                                                                       该晶体属于离子晶体 ! !"#$%&'()* ! +,-./ +,-01 " ! 234&5 6789:;<=> !!" !"" !#" !$" ! ?@ ABC %& "' ( ") " * + ( , " -. + $ /0 , DEFGHIJKL ! 12 " 12 " 12 # $ % ! " 34 "+ . ) # $ % 56! 56! 56! ""!6 ,7 82 9 % / : #$%&' #$(&' ( ;< /& ) & ! " # # $ % ) = 6789:;<=> >1 ?@ >1 "+ ? ",