课时跟踪检测(10) 离子键 离子晶体-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2配套练习word（苏教版）

课时跟踪检测(十)　离子键　离子晶体 一、选择题 1.下列说法中,正确的是 (　　) A.仅由非金属元素组成的化合物中不可能含有离子键 B.由金属元素和非金属元素组成的化合物一定是离子化合物 C.共价化合物中不可能含有离子键 D.含有金属阳离子的物质都是离子化合物 2.下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是 (　　) A.熔点:NaF>MgF2>AlF3 B.晶格能:NaF>NaCl>NaBr C.阴离子的配位数:CsCl>NaCl>CaF2 D.硬度:MgO>CaO>BaO 3.碱金属卤化物是典型的离子晶体,它的晶格能与成正比(d0是晶体中最邻近的异电性离子的核间距)。下面说法错误的是 (　　) 晶格能/(kJ·mol-1) 离子半径/pm ① LiF　LiCl　LiBr　LiI 1 031 845　 807　752 Li+　Na+　K+ 　60 　 95 　133 　 ② NaF　NaCl　NaBr　NaI 915　 786　　747 　693 F- Cl- Br- I- 136 181 195 216 ③ KF　KCl　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 4.KO2的晶体结构和NaCl相似,可以看作是Na+的位置用K+代替,Cl-的位置用代替,NaCl的晶胞如图所示,下列对KO2晶体结构的描述正确的是 (　　) A.和K+距离相同且最近的共有8个 B.和K+距离相同且最近的K+共有8个 C.由和K+距离相同且最近的构成的多面体是正八面体 D.由和K+距离相同且最近的构成的多面体是正六面体 5.(2025·南京调研)黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物,火法冶炼黄铜矿的过程中,其中一步反应是2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,其中Cu2O晶胞如图所示,下列说法错误的是 (　　) A.Cu原子的第一电离能小于Zn原子的第一电离能 B.该晶胞中黑球代表铜原子、白球代表氧原子 C.Cu2O和Cu2S相比,熔点较高的是Cu2O D.Cu2O的晶胞中Cu+的配位数是2 6.(2024·江西卷)NbO的立方晶胞如图,晶胞参数为a nm,P的分数坐标为(0,0,0),阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是 (　　) A.Nb的配位数是6 B.Nb和O最短距离为a nm C.晶体密度ρ= g·cm-3 D.M的分数坐标为 7.氧化锌透明度高,常温下有优异的发光性能,在半导体领域中有着广泛的应用,一种氧化锌的立方晶胞结构如图所示(用NA表示阿伏加德罗常数的值),下列说法错误的是 (　　) A.晶胞的质量为 g B.基态氧原子核外电子有5种空间运动状态 C.锌原子间的最短距离为a pm D.Zn、O均是p区元素 8.氟在自然界中常以CaF2的形式存在,CaF2的晶胞结构如图所示。下列有关说法不正确的是 (　　) A.白球代表Ca2+ B.CaF2晶体中与每个Ca2+距离相等且最近的F-有8个 C.阴、阳离子个数比为2∶1的物质,均与CaF2晶体结构相同 D.CaF2中的化学键为离子键,CaF2在熔融状态下能导电 二、非选择题 9.(10分)根据表格数据回答下列有关问题。 (1)已知NaBr、NaCl、MgO离子晶体的核间距和晶格能如下表所示: 离子化合物 NaBr NaCl MgO 核间距/pm 298 282 210 晶格能/(kJ·mol-1) 786 3 791 ①NaBr晶体比NaCl晶体晶格能　　　　　(填“大”或“小”),主要原因是 　。  ②MgO晶体比NaCl晶体晶格能大,主要原因是 　。  ③NaBr、NaCl和MgO晶体中,熔点最高的是　　　　　。  (2)NaF的熔点　　　　　(填“>”“<”或“=”)B的熔点,其原因是 　。  10.(8分)如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿的晶胞结构。 (1)在该物质的晶体结构中,每个钛离子周围与它距离最近且相等的钛离子有　　　　　个,钙离子有　　　　　个。  (2)该化合物的化学式为　　　　　。  (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(钛离子之间的距离)为d nm(1 nm=1×10-9 m),则该晶体的密度为　　　　 g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。  11.(10分)如图所示,直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处的位置。这 两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。 (1)请将其中代表Na+的圆圈涂黑(不必考虑体积大小),以完成NaCl晶体的结构示意图。 (2)在晶体中,每个Na+的周围与它最接近且距离相等的Na+共有　　　　　个。  (3)晶体中每一个重复的结构单元叫晶胞。在NaCl晶胞中正六面体的顶角上、面上、棱上的Na+或Cl-为该晶胞与其相邻的晶胞所共有,一个晶胞中Cl-的个数等于　　　　　　　,Na+的个数等于　　　　　。  (4)设NaCl的摩尔质量为M g·mol-1,食盐晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,食盐晶体中两个距离最近的钠离子间的距离为　　　　　cm。  12.(12分)(1)Cu3N的晶胞结构如图,N3-的配位数为　　　　　,Cu+半径为a pm,N3-半径为b pm,将阴、阳离子看成刚性小球,并彼此相切,则Cu3N的密度为　　　　　 g·cm-3。(用NA表示阿伏加德罗常数的值,列出表达式即可)  (2)ZnS是一种使用广泛的荧光材料。已知立方ZnS的晶胞结构如图所示: ①已知A、B点的原子分数坐标分别为(0,0,0)和,则C点的原子分数坐标为　　　　　。  ②立方ZnS的晶胞参数a=541 pm,则其晶体密度为　　　　　 g·cm-3。(列出计算表达式)  课时跟踪检测(十) 1.选C　NH4Cl等铵盐都是仅由非金属元素组成的化合物,其中含有离子键。AlCl3、HMnO4等化合物由金属元素和非金属元素组成,它们都是共价化合物。金属单质都含有金属阳离子,但它们不是化合物,更不是离子化合物。 2.选A　掌握好离子半径的大小变化规律是分析离子晶体性质的一个关键点。A.由于r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+),且Na+、Mg2+、Al3+所带电荷数依次增大,所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强,晶格能依次增大,故熔点依次升高。B.由于r(F-)<r(Cl-)<r(Br-),故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小。C.在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4。D.由于r(Mg2+)<r(Ca2+)<r(Ba2+),故MgO、CaO、BaO中离子键依次减弱,晶格能依次减小,硬度依次减小。 3.选D　由表中数据可知晶格能的大小与离子半径成反比,A项正确;由NaF、NaCl、NaBr、NaI晶格能的大小即可确定B项正确;由LiF、NaF、KF晶格能的大小即可确定C项正确;表中晶格能最小的是碘化物,因还原性F-<Cl-<Br-<I-,可知D项错误。 4.选C　由题意知,KO2中存在的阴、阳离子为和K+,又与NaCl结构相似,我们可以依据熟悉的NaCl进行判断,和Na+距离相同且最近的Cl-有6个,组成一个正八面体,和Na+距离相同且最近的Na+有12个,代入K+、同样适合。 5.选B　Cu原子的外围电子排布式为3d104s1,易失去一个电子达到较稳定的3d10,Zn原子的外围电子排布式为3d104s2,为全充满稳定状态,所以Cu原子的第一电离能小于Zn原子的第一电离能,A正确;由图知Cu2O晶胞中黑球的个数为×8+1=2,白球的个数为4,所以黑球与白球的个数比为1∶2,故黑球代表氧原子,白球代表铜原子,B错误;Cu2O和Cu2S都属于离子晶体,离子半径越小,熔点越高,离子半径:O2-<S2-,所以熔点较高的是Cu2O,C正确;根据晶胞结构可以判断Cu+的配位数是2,D正确。 6.选D　由图可知,Nb处于面心,距其最近且相等的O有4个,配位数为4,A项错误;Nb和O的最短距离为晶胞棱长的一半,即a nm,B项错误;该晶胞中Nb的个数为6×=3,O的个数为12×=3,晶胞质量为 g,晶胞体积为(a×10-7)3cm3,故晶体密度为 g·cm-3,C项错误;P为坐标原点,则M的分数坐标为,D项正确。 7.选D　由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的锌原子个数为8×+6×=4,位于体内的氧原子个数为4,晶胞的质量为 g,故A正确;电子在原子核外的一个原子轨道称为一种空间运动状态,氧元素的原子序数为8,基态原子的电子排布式为1s22s22p4,核外电子分布在1s、2s、2p的5个原子轨道上,则基态氧原子核外电子有5种空间运动状态,故B正确;由晶胞结构可知,顶点与面心的两个锌原子距离最近,由晶胞的参数为a pm可知,面对角线长度为a pm,则锌原子间的最短距离为a pm,故C正确;锌元素是过渡元素,位于元素周期表第4周期ⅡB族,属于ds区元素,故D错误。 8.选C　1个晶胞中含有的白球个数为8×+6×=4,黑球个数为8,由化学式CaF2可知,白球代表Ca2+,A项正确;在CaF2晶体中,每个Ca2+周围有8个紧邻的F-,B项正确;晶体的结构主要与正、负离子的电荷比、半径比有关,阴、阳离子个数比为2∶1的物质,与CaF2晶体的正、负离子的电荷比相同,若正、负离子的半径比相差较大,则晶体结构不相同,C项错误;CaF2中的化学键为离子键,离子化合物在熔融时能发生电离,存在自由移动的离子,能导电,D项正确。 9.(1)①小　NaBr比NaCl离子的核间距大　②氧化镁晶体中的阴、阳离子所带电荷数多,并且离子的核间距小　③MgO　(2)>　两者均为离子化合物,且电荷数均为1,但后者离子半径大,离子键较弱,因此熔点较低 10.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),每个钛离子周围与它距离最近且相等的钙离子有8个。(2)该晶胞中,钙离子位于晶胞的体心,钙离子数为1,钛离子位于顶点,钛离子数为8×=1,氧离子位于棱上,氧离子数为12×=3。因此,该化合物的化学式为CaTiO3。(3)由(2)可知,1个晶胞的质量m= g,体积V=(d×10-7 cm)3=d3×10-21 cm3,则晶体的密度ρ== g·cm-3。 答案:(1)6　8　(2)CaTiO3　(3) 11.解析:(1)NaCl晶体中Na+和Cl-相间排列成面心立方结构。(2)从体心Na+看,与它最近的且距离相等的Na+共有12个。(3)根据立方体结构的特点,可求阴、阳离子的个数。(4)设Cl-和Na+的最近距离为a cm,则两个最近的Na+间的距离为a cm,有·NA mol-1=M g·mol-1,a=,所以两个Na+间的最近距离为· cm。 答案:(1)如图 (2)12　(3)4　4　(4)· 12.解析:(1)由Cu3N的晶胞结构图知,N3-在顶点,Cu+在棱心,因此N3-的配位数为6(上、下、左、右、前、后),则Cu3N的密度ρ===×1030 g·c。(2)②根据均摊原则,晶胞中S2-数目为8×+6×=4、Zn2+数目为4,立方ZnS的晶胞参数a=541 pm,则其晶体密度为 g·cm-3= g·cm-3。 答案:(1)6　　(2)①　② 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $