内容正文:
第二单元 离子键 离子晶体
课时小练10 离子键 离子晶体
【课堂练习】
1 下列说法正确的是 ( )
A.在共价化合物中也可能含有离子键 B.非金属之间形成的化学键一定是共价键
C.含有共价键的化合物不一定是共价化合物D.含有离子键的化合物不一定是离子化合物
2[洛阳期末]图a∼d是从NaCl或CsCl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 b C d
A.a和c B.b和c C.b和d D.a和d
3[无锡三中期中]认真分析NaCl和CsCl的晶体结构,判断下列说法错误的是 ( )
A.NaCl晶体中填充在C1-构成的正八面体空隙中
B.CsCl晶体中填充在Cl-构成的正四面体空隙中
C.NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子的配位数分别为6、6和8、8
D.NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体,但阴、阳离子半径比(即几何因素)不同
4[徐州期末]下列说法正确的是 ( )
A.铜精矿结构如图,其化学式为CuFeS
B.Cu与Fe均位于元素周期表的d区
C.熔点:
D.由基态生成基态Cu+时,电子填充的能级为4s
5 碱金属卤化物是典型的离子晶体,它的晶格能与成正比是晶体中最邻近的异电性离子的核间距)。下列关于碱金属卤化物的说法错误的是 ( )
序号
晶格能/(kJ/mol)
离子半径/pm
①
LiF LiCl LiBr LiI
1 031 845 807 752
Lit K+
60 95 133
②
NaF NaCl NaBr NaI
915 786 747 693
F Cl Br 1
136 181 195 216
③
KF KCI KBr KI
812 708 676 641
A.晶格能的大小与离子半径成反比
B.阳离子相同、阴离子不同的离子晶体,阴离子半径越大,晶格能越小
C.阳离子不同、阴离子相同的离子晶体,阳离子半径越小,晶格能越大
D.金属卤化物晶体中,晶格能越小,氧化性越强
6有关晶体的结构如图所示,下列说法不正确的是 ( )
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NaCl
CsCI
气态团簇分子
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A.NaCl晶体中,距离最近的CI-构成正八面体
B.晶体中,每个晶胞平均占有4个
C.NaCl晶体中,与距离最近的有12个,CsCl晶体中,与CI-距离最近的Cl-有6个
D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE
7[大连双基测试]氮化钛(TiN)为金黄色晶体,由于具有令人满意的仿金效果,越来越多地成为黄金的代替品。TiN晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.Ti位于元素周期表第4周期IIB族
B.该晶胞中含有4个Ti原子和4个N原子
C.Ti原子均位于N原子构成的八面体空隙中
D.Ti的第一电离能小于Mn
8[南通如皋月考]钴的一种化合物的晶胞结构如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.Co在元素周期表中的位置为第4周期 VIIB族
B.基态的核外电子排布式为
C.与距离最近的有4个
D.该化合物的化学式为
9[盐城阜宁中学期中]下列有关说法正确的是 く )
A.Fe元素位于周期表的VMB族
B.CaO晶体中与O2-的相互作用具有饱和性和方向性
C.转化为基态Cu,得到的电子填充在3d轨道上
D.晶胞中S2-位置如右图,则一个晶胞中含有8个
10[常州一中期中]锂硒电池是一种能量密度很高的新型可充电电池,其正极材料的晶胞结构如图。已知晶胞参数为apm,下列说法不正确的是 ( )
A.Se位于元素周期表中的p区
B.基态Li+最外层电子的电子云轮廓图为纺锤形
C.每个Li+周围距离相等且最近的有4个
D.与之间最近的距离为 pm
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11[南通海安高级中学开学考试]以为原料脱硝除去NO。烟气中的NO与反应缓慢。雾化后的在催化剂中Fe元素作用下可以产生具有极强氧化活性的·OH(羟基自由基),·OH能将NO快速氧化为等物质。在一种固体催化剂表面转化的过程如图所示。
(1)图中过程①可描述为 。
(2)化学式为的催化剂中,和的物质的量之比为 。
12[邯郸大名一中月考](1)Au位于元素周期表中第6周期,与Cu同族,一种铜金合金晶体的晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶角位置,则该合金中Cu原子与Au原子数目之比为 ;该晶体中,原子之间的相互作用是 。
(2)某钙钛型复合氧化物如图所示,以A原子为晶胞的顶角,A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,当B位是V、Cr、Mn、Fe等时,这种化合物具有巨磁电阻效应。
①用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式: 。
②已知:La为+3价,当被Ca等+2价元素A替代时,可形成复合钙钛矿化合物,此时一部分Mn(II)转变为Mn(IV),导致材料在某一温度附近有反铁磁-铁磁、铁磁-顺磁及金属-半导体的转变,则La1-xA,MnO3中Mn(III)与Mn(IV)的物质的量之比为 。
③下列有关说法正确的是 (填字母)。
A.La、Mn、O分别位于元素周期表f区、d区、p区
B.O的第一电离能比N大
C.Mn的电负性为1.59,Cr的电负性为1.66,说明Mn的金属性比Cr强
D.Cr的价层电子排布式与K相同
(3)科学研究表明,是由通过离子键而构成的复杂离子晶体。的重复排列方式如图所示,该排列方式中存在着两种类型的由O2-围成的空隙,如1、3、6、7的O2-围成的正四面体空隙,3、6、7、8、9、12的O2-围成的正八面体空隙,中有一半的填充在正四面体空隙中,另一半的和填充在正八面体空隙中,则晶体中,正四面体空隙数与O2-数之比为_,其中有 %正四面体空隙填有,有 %正八面体空隙没有被填充。
(白球表示O2
(白球表示O2-)
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【能力提升】
13[无锡江阴六校期中联考]氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物,N原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中,晶胞结构如图所示,其中相邻两个最近的N原子的距离为anm。已知Mo的相对原子质量为96,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.氮化钼的化学式为
B.Mo原子周围与其距离最近的N原子有12个
C.晶体的密度
D.若N换为P,则晶胞棱长将改变
14[无锡江阴长泾中学期中]铁、锌及其化合物在生活中有广泛应用。
(1)Fe元素在周期表中的位置是 ,位于元素周期表区。
(2)铁镁合金是目前储氢密度最高的材料之一,其晶胞结构如图所示。储氢时,H2分子位于晶胞体心和棱的中心位置。该合金储满氢后所得晶体的化学式是 。
(3)为只含有离子键的离子化合物,其晶胞结构如图,距一个最近的所有Br-为顶点构成的几何形状为 。
(4)氧化锌晶体的一种晶胞结构如图所示,O2-位于构成的 (填“四面体空隙”“六面体空隙”或“八面体空隙”)中。若晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善晶体的性能,Zn-中离子键成分的百分数大于Zn-N,原因是 。
第二单元 离子键 离子晶体(答案和解析)
课时小练10 离子键 离子晶体
1.C 共价化合物中只含共价键,所以在共价化合物中一定不含离子键,A错误;非金属之间形成的化学键可能是离子键,如铵盐中含有离子键,B错误;含有共价键的化合物可能是离子化合物,如NaOH中含有离子键和共价键,但NaOH属于离子化合物,C正确;含有离子键的化合物是离子化合物,离子化合物中一定含有离子键,D错误。
2.D NaCl晶体是简单立方体结构,每个周围有6个CI,每个C1周围有6个与每个等距离的CI有6个,且构成正八面体,同理,与每个CI-等距离的6个也构成正八面体,由图可知,a和d属于从NaCl晶体中分割出来的结构图,故选D。
3.BCsCl晶体中,填充在CI构成的立方体空隙中,B错误;电子层数越多,离子半径越大,半径小于,故NaCl和CsCl的阴、阳离子半径比(即几何因素)不同,D正确。
4.C 由均摊法知,晶胞中含有的N(u)=8×N(S)=8,故铜精矿的化学式为,A错误;Fe位于元素周期表的d区,Cu位于元素周期表ds区,B错误;常温下呈气态,的熔点最低,O2-的半径小于S2-,CuO的熔点高于CuS,故熔点正确;基态的电子排布式为,基态的电子排布式为,由基态生成基态Cu+时,电子填充的能级为3d,D错误。
5.D 由表中数据可知,晶格能的大小与离子半径成反比,A正确;由NaF、NaCl、NaBr、Nal晶格能的大小即可确定,B正确;由LiF、NaF、KF 晶格能的大小即可确定,C正确;表中晶格能最小的是碘化物,且还原性D错误。
6.D 氯化钠晶体中,距离最近的Cl有6个,即钠离子的配位数是6,6个氯离子构成正八面体,A正确;位于晶胞顶点和面心,数,即每个晶胞平均占有4个正确;NaCl晶体中,每个周围与其距离最近且相等的12,CsCl晶体为体心立方堆积,晶胞中与CI-距离最近的C1-有6个,C正确;该气态团簇分子含有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F4E4,D错误。
7.A Ti元素为24号元素,位于第4周期IVB族,化学式为TiN,则白球个数与黑球个数相等,即该晶胞中含有4个Ti原子和4个N原子,B正确;Ti原子半径大于N原子,所以黑球为Ti原子,白球为N原子,以体心Ti原子为例,距离Ti原子最近且相等的N原子可构成一个正八面体,即Ti原子均位于N原子构成的八面体空隙中,C正确;Ti原子的半径大于Mn,更容易失去电子,所以Ti的第一电离能小于Mn,D 正确。
8.D Co在元素周期表中的位置为第4周期V 族,A错误;Co原子失去最外层的2个电子形成,故基态的核外电子排布式为,B错误;由图可知,与距离最近的有8个,C错误;该晶胞中,的个数为1,,则该化合物的化学式为正确。
9.D Fe元素位于周期表的W族,A错误;离子键没有饱和性和方向性,B错误;转化为Cu 时,得到的电子填充在4s轨道上,C错误。
10.B Se位于第4周期VIA族,位于周期表的p 区,A正确;基态Li+的电子排布式为,最外层电子位于s轨道,电子云轮廓图为球形,B错误;由均摊法计算知,黑球为,每个Li+周围距离相等且最近的有4个,C正确;Li+位于体对角线的处,与顶点处距离最近,二者距离为±,D正确。
11.(1)失去电子被氧化为得到电子后被还原为,晶体中部分O原子失去后形成氧空位(2)2:3
解析:(1)由图可知,过程①为失电子被氧化为得到电子后被还原为,晶体中部分原子失去后形成氧空位。(2)化学式中La为+3价,O为-2价,设为x个,为(1-x)个,正、负化合价代数和为0,则3+3x+2×(1-x)+(-2)×2.7=0,x=0..4,则为0.4个,为0.6个,则和的物质的量之比为2:3。
12.(1)3:1 金属键 (2)①ABO3 ②(1-x):x ③AC (3)2:112.5 50
解析:(2)②设中Mn(II)与Mn(IV)的物质的量分别为m和n,则有3x(1-x)+2x+3m+4n=6,m+n=1,解得m=1-x,n=x,则中Mn(III)与Mn(IV)的物质的量之比为(1-x):x。③由元素在元素周期表中的位置可知,La、Mn、O分别位于元素周期表f区、d区、p区,A正确;N的2p轨道电子处于半充满状态,较稳定,故N的第一电离能比O大,B错误;元素的电负性越大,金属性越弱,C正确;Cr 的价层电子排布式为,K的价层电子排布式为,故Cr的价层电子排布式与K不同,D错误。
13.D 晶胞中含有4个Mo原子、2个N原子,则化学式为Mo2N,A错误;由晶胞图知,N的配位数为6,Mo的配位数为3,Mo原子周围与其距离最近的N原子有3个,B错误;晶胞的质量为g,晶胞的体积为,则晶胞的密度,C错误;N与P 半径不同,替换后晶胞棱长将改变,D正确。
14.(1)第4周期VM族 d(2)
(3)立方体(或正方体)(4)四面体空隙电负性O>N,电负性差值Zn-O>Zn-N,故Zn-O中离子键百分数较大
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