第03讲 配位数与空间利用率计算（重难点讲义）化学苏教版选择性必修2

第03讲 配位数与空间利用率计算 重难目标 1.能说出金属晶体常见的四种堆积方式及其配位数、空间利用率。 2.能在晶胞图中数出某微粒周围最近且等距的同种或异种微粒数目，即配位数。 3.能计算晶胞中微粒的数目、微粒半径与晶胞参数的关系，进而求空间利用率。 4.能综合运用配位数、密度、空间利用率分析常见晶体的结构。 考情分析 配位数与空间利用率是晶体结构的定量描述，多与晶胞计算一起出现在结构综合题中。具有以下命题特点： 配位数判断：在给定晶胞图中数出最近等距微粒的数目，金属晶体、NaCl型、CaF2型、ZnS型晶体是高频载体。 几何关系：微粒半径与晶胞参数的关系（面对角线、体对角线上微粒相切），是求空间利用率与密度的前提。 综合计算：把配位数、晶胞中微粒数、空间利用率、密度放在一道题里连续设问，要求写出含a、ρ、NA的表达式。 一、金属晶体的四种堆积方式 1.简单立方堆积：微粒只在晶胞顶点，配位数为6，每个晶胞含1个微粒，空间利用率约52%，只有钋采用这种堆积。 2.体心立方堆积（钾型）：顶点和体心各有微粒，配位数为8，每个晶胞含2个微粒，空间利用率约68%，Na、K、Fe等属于这一类。 3.六方最密堆积（镁型）与面心立方最密堆积（铜型）：配位数都是12，空间利用率都约为74%。面心立方晶胞中顶点和面心各有微粒，每个晶胞含4个微粒；Mg、Zn属镁型，Cu、Ag、Au属铜型。 堆积方式 配位数 晶胞中微粒数 空间利用率 典型金属 简单立方 6 1 约52% Po 体心立方（钾型） 8 2 约68% Na、K、Fe 六方最密（镁型） 12 2 约74% Mg、Zn 面心立方最密（铜型） 12 4 约74% Cu、Ag、Au 二、配位数的数法 1.配位数指晶体中与某微粒最近且等距的微粒数目。数配位数时要以晶胞中位置最有代表性的微粒为中心，把相邻晶胞一并考虑，不能只数一个晶胞内部的微粒。 2.常见晶体的配位数：NaCl型晶体中Na+周围最近的Cl−有6个、Cl−周围最近的Na+也有6个，配位数比为6∶6；CsCl型晶体中Cs+与Cl−的配位数都是8；ZnS型晶体中Zn2+与S2−的配位数都是4；CaF2型晶体中Ca2+的配位数为8、F−的配位数为4。 3.干冰是分子密堆积的面心立方结构，每个CO2分子周围最近且等距的CO2分子有12个。 4.对同种微粒数配位数时，面心立方结构中最近的同种微粒在面对角线上，共12个；体心立方结构中最近的微粒在体对角线上，共8个。 三、微粒半径与晶胞参数的关系 1.简单立方堆积：相邻微粒沿棱相切，a＝2r。 2.体心立方堆积：体对角线上三个微粒相切，√3a＝4r。 3.面心立方最密堆积：面对角线上三个微粒相切，√2a＝4r。 4.NaCl型离子晶体：阴、阳离子沿棱相切，a＝2(r+＋r−)；同种离子沿面对角线相切，√2a＝4r−。 四、空间利用率的计算 1.空间利用率＝晶胞中所有微粒的体积之和÷晶胞体积×100%，微粒按球体计算，V＝4πr3/3。 2.计算步骤：先用均摊法求出晶胞中微粒的数目n，再由几何关系把半径r用晶胞参数a表示，最后代入空间利用率＝n×(4πr3/3)÷a3×100%。 3.以面心立方最密堆积为例：n＝4，r＝√2a/4，代入得空间利用率＝4×(4π/3)×(√2a/4)3÷a3×100%≈74%。 4.密度与空间利用率常连起来考查：ρ＝(n×M)/(NA×a3)，其中a要换算成cm。若题目给出密度求半径，可先由密度求a，再由几何关系求r。 题型01 金属晶体的堆积方式与配位数 【典例1】下列叙述错误的是 A．金属键是金属阳离子与自由电子间的强烈相互作用 B．基态Li原子1s电子的能量与2s电子的能量相同 C．泡利不相容原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子 D．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点 【对练1】材料科学的突破不断推动科技进步。下列有关四种新型材料的描述不正确的是 A．二维金属：中国科学院团队制备的原子级厚度金属铋，铋原子之间存在金属键 B．魔角石墨烯：通过精确控制层间转角来调控电子结构，实现卓越的超导性能，属于新型无机非金属材料。 C．形状记忆聚氨酯：在特定温度下能恢复原状，属于有机高分子材料 D．由聚乳酸制备的生物基塑料：在自然环境中不可降解 【对练2】下列说法不正确的是 A．NaHCO3固体受热易分解成Na2CO3 B．FeO在空气中受热被氧化成Fe3O4 C．漂白粉的主要成分是NaClO D．金属铅晶粒大小降至纳米量级时熔点会降低 题型02 离子晶体的配位数 【典例2】[Mg(NH3)6]Cl2的晶胞是立方体结构，边长为a nm，结构示意图如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．[Mg(NH3)6]Cl2的配体中，配位原子为N B．1号●的分数坐标为 C．2号●和3号●之间的距离为 D．该晶体的密度为 【对练3】下列说法不正确的是 A．酸性：H3PO4<HNO3 B．电负性：O>N C．热稳定性：HF<H2O D．熔点：NaCl>KBr 【对练4】离子键 (1)概念：阴、阳离子之间通过_________形成的化学键，叫做离子键。 (2)成键微粒：_________和_________。 ①阴离子可以是_________离子或_________离子，如Cl-、O2-、H-、O22-、OH-、SO42-等。 ②阳离子可以是_________离子(如K+、Ag+、Fe3+)或_________离子（NH4+）。 (3)实质：离子键的本质是一种_________。静电作用包括_________和_________。当这些作用达到平衡后，即形成稳定的离子化合物。 ①阴、阳离子之间的_________使阴、阳离子相互吸引，阴、阳离子的核外电子之间、原子核之间的_________使阴、阳离子相互排斥。 ②当阴、阳离子之间的静电引力和静电斥力达到平衡时，阴、阳离子保持一定的_________，形成稳定的离子键，整个体系达到_________状态。 (4)特征：离子键没有_________性和_________性。阴、阳离子在各个方向上都可以与相反电荷的离子发生静电作用，即没有方向性；在静电作用能够达到的范围内，只要空间允许，一个离子可以同时吸引多个带相反电荷的离子，即没有饱和性。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。 (5)形成条件：一般应满足两种元素的电负性之差大于_________这一条件，即活泼的金属与非金属之间通常能形成离子键。 (6)影响因素：离子晶体中离子半径越_________，离子所带电荷越_________，离子键越强。 题型03 空间利用率的计算 【典例3】分子晶体的结构特征——堆积方式 分子密堆积 分子非密堆积 作用力 只有___________，无___________ 有___________和分子间___________，它具有方向性 空间特点 每个分子周围一般有___________个紧邻的分子 空间利用率不高，留有相当大的空隙 堆积方式 分子看作球时，层与层间___________对___________ 分子看作球时，层与层间___________对___________ 举例 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰 【对练5】铝单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。 若已知Al的原子半径为d pm，NA代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量27，完成以下问题： (1)Al在周期表中的位置：___________。 (2)一个晶胞中Al原子的数目___________。 (3)Al晶胞的密度表达式___________。 【对练6】CuxZnyAlz。形成的晶体的立方晶胞结构如图所示，Zn、Al、Cu的原子个数比为___________；晶体中，与Zn原子最近且等距离的Cu原子的数目为___________。 题型04 晶胞中微粒间距离的计算 【典例4】γ−AgI晶胞为立方结构，晶胞中I−处于顶点和面心(如图1)；γ−AgI晶胞沿x、y、z轴方向的投影如图2所示。已知：晶胞参数为a nm，γ−AgI晶胞的密度为ρg⋅cm−3，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A．在晶胞中，I-的配位数为4 B．Ag+填充在I-构成的正八面体空隙 C．晶胞参数 D．基态碘原子的价电子排布式为5s25p5 【对练7】某Co-Ni合金的立方晶胞结构如图所示，设晶胞参数为a pm，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关该Co-Ni合金的说法错误的是 A．属于金属晶体 B．化学式为CoNi3 C．Co的配位数为6 D．密度为 【对练8】硒化钠(Na2Se)是一种重要的光敏材料，广泛应用于光电子器件中。该晶体的晶胞示意图如下，已知，晶胞参数为a nm，设1号原子坐标参数为(0,0,0)，3号原子坐标参数为(1,1,1)，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是 A．每个晶胞中含有4个Se2− B．2号原子坐标参数为 C．Na+填充在Se2−构成的正四面体空隙中 D．该晶胞的密度为 题型05 配位数与结构的综合判断 【典例5】某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是 A．结构1钴硫化物的化学式为Co9S8 B．晶胞2中S与S的最短距离为 C．晶胞2中与S等距离且最近的Li有8个 D．晶胞2和晶胞3表示不同的晶体 【对练9】高压钇(Y)钙合金超氢化物因其较高的超导临界温度而受到广泛关注。某种超氢化物晶体的立方晶胞如图甲所示，晶胞沿x轴(或y轴、z轴)方向的投影如图乙所示，晶胞棱长为a pm，1号氢原子的分数坐标为。设NA为阿伏加德罗常数的值。 下列说法错误的是 A．该物质的化学式为YCaH12 B．每个Y周围最紧邻的H有24个 C．两个H原子之间最短距离为 D．晶体的密度为 【对练10】一种含K+和Na+的高铁酸盐晶体的晶胞结构示意图如下。已知FeO42−的结构与SO42−相似。下列说法错误的是 A．该高铁酸盐的化学式为KNaFeO4 B．基态+6价铁的价层电子排布式为3d2 C．FeO42−的空间构型为四面体形 D．已知晶胞中Fe-O键的键长有2种，则2种Fe-O键的数目之比为3∶1或1∶3 1．关于下列实验装置，说法不正确的是 A．除去水中的溴单质 B．明矾大晶体的制备，把晶核悬挂在玻璃杯中央，使溶液缓慢降温 C．蒸发氯化钠溶液，制备氯化钠晶体 D．提纯含氯化钠的粗碘 A．A B．B C．C D．D 2．过渡晶体定义：介于_______之间的晶体。 3．混合型晶体概念：晶体内同时存在若干种_______的作用力，具有_______晶体的结构和性质。 4．共价晶体熔、沸点的比较 ①规律：一般原子半径越________，键长越________，键能越________，晶体的熔点就越________。 ②原因：原子半径越________，则化学键的键长越________，化学键就越________，键就越________，破坏化学键需要的能量就越________，键能越________，故晶体的熔点就越________。 ③实例：在金刚石、碳化硅、晶体硅中，原子半径C________Si，则键长C-C________C-Si________Si-Si，故键能C-C________C-Si________Si-Si，故熔点金刚石________碳化硅________晶体硅。 5．概念及微粒间的作用力 (1)概念：只含___________的晶体称为分子晶体。 (2)构成分子晶体的微粒：___________。 (3)粒子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以分子间作用力(___________和___________)相互吸引，分子内原子之间以共价键结合。 6．分子晶体熔沸点低的原因 分子晶体中粒子间是以范德华力或范德华力和氢键而形成的晶体，因此，分子晶体的熔、沸点较___________，密度较___________，硬度较___________，___________易熔化和挥发。所有在常温下呈___________的物质、常温下呈___________的物质(除汞外)、易升华的___________物质都属于分子晶体，熔化时，一般只破坏___________、___________(作用力较弱)，不破坏___________。 7．分子晶体的熔、沸点比较 ①分子晶体熔化或汽化都是克服分子间作用力。分子间作用力越___________，物质熔化或汽化时需要的能量就越___________，物质的熔、沸点就越___________。 ②比较分子晶体的熔、沸点高低，实际上就是比较分子间作用力(包括范德华力和氢键)的___________。 A．组成和结构相似的物质，相对分子质量越___________，范德华力越___________，熔、沸点越___________。如O2___________N2，HI___________HBr___________HCl。 B．相对分子质量相等或相近时，___________分子的范德华力大，熔、沸点___________，如CO___________N2. C．能形成___________的物质，熔、沸点较___________。如H2O___________H2Te___________H2Se___________H2S，HF___________HCl，NH3___________PH3. D．烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子中碳原子数的___________，熔、沸点___________，如C2H6___________CH4，C2H5Cl___________CH3Cl，CH3COOH___________HCOOH。 E．在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越___________，熔沸点越___________，如沸点：正戊烷___________异戊烷___________新戊烷；芳香化合物苯环上的同分异构体一般按照“___________位>___________位>___________位”的顺序。 8．下列有关物质结构和性质的说法正确的是 A．分子晶体的熔点一般比共价晶体的熔点高 B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C．所有分子晶体都存在分子间作用力和共价键 D．离子晶体中可能含有共价键 9．青海拥有众多古遗址与盐湖矿产资源，下列说法正确的是 A．塔尔寺古建筑墙体使用的硅酸盐陶土属于金属材料 B．察尔汗盐湖产出的NaCl晶体中存在NaCl分子 C．乐都瞿昙寺壁画颜料朱砂（硫化汞），常温下化学性质稳定，不易被氧气氧化 D．古代建筑彩绘使用碱式碳酸铜，该物质属于氧化物 10．下列叙述错误的是 A．缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 B．外观呈现规则多面体的物质，内部微观粒子在三维空间一定呈周期性有序排列 C．晶体具有各向异性所以用红热的铁针刺中涂有石蜡的水晶柱面，熔化的石蜡呈椭圆形 D．乙醇和水都是极性分子，符合相似相溶原理，且它们易形成分子间氢键，故乙醇易溶于水 11．国之重器“海基二号”“嫦娥六号”等彰显了我国科技发展的巨大成就。下列说法正确的是 A．“海基二号”将深海油气输送到千家万户：天然气中甲烷分子的空间结构为正方形 B．江门中微子实验探测器主体建成：光电倍增管最外层的有机玻璃罩是晶体 C．“嫦娥六号”探测器在月球背面采样：月壤中储量惊人的与互为同位素 D．国产大客机C919已累计交付300架：用于飞机制造的碳纤维属于新型无机非金属材料 12．下列晶体熔化或升华时，破坏离子键的是 A．金属Na熔化 B．晶体Si熔化 C．干冰升华 D．NaOH熔化 13．三氯蔗糖(C12H19Cl3O8)可供糖尿病患者食用。下列说法错误的是 A．O位于元素周期表的p区 B．基态碳原子有3个能层、3个能级 C．可以用X射线衍射测定三氯蔗糖晶体的结构 D．Cl原子中1s、2s、3s电子的能量逐渐增大 14．离子晶体 在食盐晶体中，带正电的钠离子与带负电的氯离子相互作用，形成了如图所示的立方体结构。像这样由___________按一定方式有规则地排列形成的晶体叫作离子晶体。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 配位数与空间利用率计算 重难目标 1.能说出金属晶体常见的四种堆积方式及其配位数、空间利用率。 2.能在晶胞图中数出某微粒周围最近且等距的同种或异种微粒数目，即配位数。 3.能计算晶胞中微粒的数目、微粒半径与晶胞参数的关系，进而求空间利用率。 4.能综合运用配位数、密度、空间利用率分析常见晶体的结构。 考情分析 配位数与空间利用率是晶体结构的定量描述，多与晶胞计算一起出现在结构综合题中。具有以下命题特点： 配位数判断：在给定晶胞图中数出最近等距微粒的数目，金属晶体、NaCl型、CaF2型、ZnS型晶体是高频载体。 几何关系：微粒半径与晶胞参数的关系（面对角线、体对角线上微粒相切），是求空间利用率与密度的前提。 综合计算：把配位数、晶胞中微粒数、空间利用率、密度放在一道题里连续设问，要求写出含a、ρ、NA的表达式。 一、金属晶体的四种堆积方式 1.简单立方堆积：微粒只在晶胞顶点，配位数为6，每个晶胞含1个微粒，空间利用率约52%，只有钋采用这种堆积。 2.体心立方堆积（钾型）：顶点和体心各有微粒，配位数为8，每个晶胞含2个微粒，空间利用率约68%，Na、K、Fe等属于这一类。 3.六方最密堆积（镁型）与面心立方最密堆积（铜型）：配位数都是12，空间利用率都约为74%。面心立方晶胞中顶点和面心各有微粒，每个晶胞含4个微粒；Mg、Zn属镁型，Cu、Ag、Au属铜型。 堆积方式 配位数 晶胞中微粒数 空间利用率 典型金属 简单立方 6 1 约52% Po 体心立方（钾型） 8 2 约68% Na、K、Fe 六方最密（镁型） 12 2 约74% Mg、Zn 面心立方最密（铜型） 12 4 约74% Cu、Ag、Au 二、配位数的数法 1.配位数指晶体中与某微粒最近且等距的微粒数目。数配位数时要以晶胞中位置最有代表性的微粒为中心，把相邻晶胞一并考虑，不能只数一个晶胞内部的微粒。 2.常见晶体的配位数：NaCl型晶体中Na+周围最近的Cl−有6个、Cl−周围最近的Na+也有6个，配位数比为6∶6；CsCl型晶体中Cs+与Cl−的配位数都是8；ZnS型晶体中Zn2+与S2−的配位数都是4；CaF2型晶体中Ca2+的配位数为8、F−的配位数为4。 3.干冰是分子密堆积的面心立方结构，每个CO2分子周围最近且等距的CO2分子有12个。 4.对同种微粒数配位数时，面心立方结构中最近的同种微粒在面对角线上，共12个；体心立方结构中最近的微粒在体对角线上，共8个。 三、微粒半径与晶胞参数的关系 1.简单立方堆积：相邻微粒沿棱相切，a＝2r。 2.体心立方堆积：体对角线上三个微粒相切，√3a＝4r。 3.面心立方最密堆积：面对角线上三个微粒相切，√2a＝4r。 4.NaCl型离子晶体：阴、阳离子沿棱相切，a＝2(r+＋r−)；同种离子沿面对角线相切，√2a＝4r−。 四、空间利用率的计算 1.空间利用率＝晶胞中所有微粒的体积之和÷晶胞体积×100%，微粒按球体计算，V＝4πr3/3。 2.计算步骤：先用均摊法求出晶胞中微粒的数目n，再由几何关系把半径r用晶胞参数a表示，最后代入空间利用率＝n×(4πr3/3)÷a3×100%。 3.以面心立方最密堆积为例：n＝4，r＝√2a/4，代入得空间利用率＝4×(4π/3)×(√2a/4)3÷a3×100%≈74%。 4.密度与空间利用率常连起来考查：ρ＝(n×M)/(NA×a3)，其中a要换算成cm。若题目给出密度求半径，可先由密度求a，再由几何关系求r。 题型01 金属晶体的堆积方式与配位数 【典例1】下列叙述错误的是 A．金属键是金属阳离子与自由电子间的强烈相互作用 B．基态Li原子1s电子的能量与2s电子的能量相同 C．泡利不相容原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子 D．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点 【答案】B 【解析】A．金属键的本质是金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用，描述符合金属键的定义，A正确； B．多电子原子中电子能量由能层和能级共同决定，基态Li原子的1s电子所处能层低于2s电子，1s电子能量远低于2s电子，二者能量不相同，B错误； C．泡利不相容原理的核心内容就是一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子，描述正确，C正确； D．邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，分子间氢键会升高物质沸点，因此邻羟基苯甲醛沸点低于对羟基苯甲醛，描述正确，D正确； 故选B。 【对练1】材料科学的突破不断推动科技进步。下列有关四种新型材料的描述不正确的是 A．二维金属：中国科学院团队制备的原子级厚度金属铋，铋原子之间存在金属键 B．魔角石墨烯：通过精确控制层间转角来调控电子结构，实现卓越的超导性能，属于新型无机非金属材料。 C．形状记忆聚氨酯：在特定温度下能恢复原状，属于有机高分子材料 D．由聚乳酸制备的生物基塑料：在自然环境中不可降解 【答案】D 【解析】A．金属铋属于金属晶体，金属原子之间通过金属键结合，A正确； B．石墨烯是碳元素组成的单质，属于新型无机非金属材料，精确调控层间转角可改变其电子结构实现超导性能，B正确； C．聚氨酯是有机高聚物，形状记忆聚氨酯属于有机高分子材料，C正确； D．聚乳酸制备的生物基塑料在自然环境中可被微生物降解，描述中“不可降解”错误，D错误； 故本题答案选D。 【对练2】下列说法不正确的是 A．NaHCO3固体受热易分解成Na2CO3 B．FeO在空气中受热被氧化成Fe3O4 C．漂白粉的主要成分是NaClO D．金属铅晶粒大小降至纳米量级时熔点会降低 【答案】C 【解析】A．NaHCO3热稳定性差，受热易分解生成Na2CO3、CO2和H2O，A正确，不符合题意； B．FeO中Fe为+2价，具有还原性，在空气中受热时会被氧气氧化为Fe3O4，B正确，不符合题意； C．漂白粉由氯气和石灰乳反应制得，主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2，NaClO是漂白液的有效成分，C错误，符合题意； D．当金属晶粒降至纳米量级时，表面原子占比升高，内能增大，熔点会低于常规块状金属，D正确，不符合题意； 故选C。 题型02 离子晶体的配位数 【典例2】[Mg(NH3)6]Cl2的晶胞是立方体结构，边长为a nm，结构示意图如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．[Mg(NH3)6]Cl2的配体中，配位原子为N B．1号●的分数坐标为 C．2号●和3号●之间的距离为 D．该晶体的密度为 【答案】C 【解析】A．配体为NH3，N原子含有孤电子对，是配位原子，A正确； B．1号点是顶面面心，以左下角(0,0,0)为原点，其分数坐标为，B正确； C．晶胞边长为a nm，2号：坐标为(0,a,a)，3号：，，Δy=0-a=-a，，=，C错误； D．晶胞中[Mg(NH3)6]Cl2的数目为，摩尔质量M=197g/mol，晶胞体积V=(a×10−7cm)3=a3×10−21cm3，密度，D正确； 故选C。 【对练3】下列说法不正确的是 A．酸性：H3PO4<HNO3 B．电负性：O>N C．热稳定性：HF<H2O D．熔点：NaCl>KBr 【答案】C 【解析】A．同一主族元素，从上到下非金属性逐渐减弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性减弱，故酸性H3PO4<HNO3，A正确； B．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性O>N，B正确； C．同一周期元素，从左到右非金属性逐渐增强，其简单气态氢化物的热稳定性增强，故热稳定性HF>H2O，C错误； D．NaCl和KBr均为离子晶体，电荷相同，离子半径Na+<K+、Cl−<Br−，NaCl晶格能更大，故熔点NaCl>KBr，D正确； 故选C。 【对练4】离子键 (1)概念：阴、阳离子之间通过_________形成的化学键，叫做离子键。 (2)成键微粒：_________和_________。 ①阴离子可以是_________离子或_________离子，如Cl-、O2-、H-、O22-、OH-、SO42-等。 ②阳离子可以是_________离子(如K+、Ag+、Fe3+)或_________离子（NH4+）。 (3)实质：离子键的本质是一种_________。静电作用包括_________和_________。当这些作用达到平衡后，即形成稳定的离子化合物。 ①阴、阳离子之间的_________使阴、阳离子相互吸引，阴、阳离子的核外电子之间、原子核之间的_________使阴、阳离子相互排斥。 ②当阴、阳离子之间的静电引力和静电斥力达到平衡时，阴、阳离子保持一定的_________，形成稳定的离子键，整个体系达到_________状态。 (4)特征：离子键没有_________性和_________性。阴、阳离子在各个方向上都可以与相反电荷的离子发生静电作用，即没有方向性；在静电作用能够达到的范围内，只要空间允许，一个离子可以同时吸引多个带相反电荷的离子，即没有饱和性。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。 (5)形成条件：一般应满足两种元素的电负性之差大于_________这一条件，即活泼的金属与非金属之间通常能形成离子键。 (6)影响因素：离子晶体中离子半径越_________，离子所带电荷越_________，离子键越强。 【答案】(1)静电作用 (2) 阳离子 阴离子 单核 多核 金属 铵根 (3) 静电作用 静电吸引力 静电排斥力 静电引力 静电斥力 平衡间距 能量最低 (4) 方向 饱和 (5)1.7 (6) 小 多 【解析】（1）离子键的核心定义是阴、阳离子通过静电作用形成的化学键，该作用同时包含引力和斥力，并非单纯的静电吸引。 （2）离子键是带相反电荷的微粒间的相互作用，成键微粒为阴离子和阳离子。阴离子分为单原子构成的简单阴离子（如Cl−、O2−）和多原子构成的复杂阴离子（如OH−、SO42−）；阳离子分为金属失电子形成的金属阳离子（如K+、Fe3+）和原子团类的铵根阳离子NH4+。 （3）离子键本质是静电作用，包含阴、阳离子间的静电引力，以及电子与电子、原子核与原子核间的静电斥力。当两种力平衡时，阴、阳离子保持固定的核间距，体系能量降至最低，形成稳定离子键。 （4）离子键的静电作用为球形对称，阴、阳离子在任意方向都可与相反电荷离子作用，因此无方向性；只要空间允许，一个离子可同时吸引多个相反电荷离子，因此无饱和性。 （5）高中阶段以电负性差值1.7为经验判断标准：成键元素电负性差大于1.7时，易发生电子得失形成阴阳离子，倾向于形成离子键。 （6）离子键强弱与静电作用强度正相关：离子半径越小、所带电荷数越多，阴阳离子间的静电作用越强，离子键越强。 题型03 空间利用率的计算 【典例3】分子晶体的结构特征——堆积方式 分子密堆积 分子非密堆积 作用力 只有___________，无___________ 有___________和分子间___________，它具有方向性 空间特点 每个分子周围一般有___________个紧邻的分子 空间利用率不高，留有相当大的空隙 堆积方式 分子看作球时，层与层间___________对___________ 分子看作球时，层与层间___________对___________ 举例 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰 【答案】 范德华力 氢键 范德华力 氢键 12 球心 空隙 球心 球心 【解析】1.作用力差异：分子密堆积的分子间仅存在无方向性、无饱和性的范德华力，不存在氢键；分子非密堆积的分子间除范德华力外，还存在具有方向性的氢键，氢键会限制分子的排列取向； 2.配位数差异：范德华力无饱和性，分子密堆积时会尽可能充分利用空间，每个分子周围最多可紧邻12个分子，配位数为12； 3.层间排列差异：分子密堆积为提高空间利用率，层与层间上层分子嵌在下层分子形成的凹陷处，即凹对凸排列；非密堆积受氢键方向性约束，层与层的分子正对排列，即凸对凸排列，空间利用率低，留有大量空隙； 4.常见例子中，C60、干冰、I2、O2分子间无氢键，为密堆积；HF、NH3、冰分子间存在氢键，为非密堆积。 【对练5】铝单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。 若已知Al的原子半径为d pm，NA代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量27，完成以下问题： (1)Al在周期表中的位置：___________。 (2)一个晶胞中Al原子的数目___________。 (3)Al晶胞的密度表达式___________。 【答案】(1)第三周期第ⅢA族 (2)4 (3) 【解析】（1）Al位于元素周期表第三周期第ⅢA族； （2）从图乙可以看出，晶胞中的顶角原子由8个晶胞共用，面心原子由两个晶胞共用，每个晶胞中Al原子的数目； （3）根据题干信息，Al的原子半径为d pm，则晶胞的面对角线长度为4d pm，则晶胞的边长，晶胞的体积为。由第（2）问分析可知，每个晶胞中含有4个Al原子，则每个晶胞的质量为则晶胞密度。 【对练6】CuxZnyAlz。形成的晶体的立方晶胞结构如图所示，Zn、Al、Cu的原子个数比为___________；晶体中，与Zn原子最近且等距离的Cu原子的数目为___________。 【答案】 1：1：2 8 【解析】Zn在晶胞顶点和面心上，有个，Al位于棱上、体心，有个，Cu位于每个小立方体中心，一个晶胞有8个小立方体，故Cu有8个，Zn、Al、Cu的原子个数比为1：1：2； 取上表面面心上的Zn原子，其离上半部分的4个小立方体中的Cu原子等距且最近，上方还有没画出的4个小立方体，故与Zn原子最近且等距离的Cu原子的数目为8个。 题型04 晶胞中微粒间距离的计算 【典例4】γ−AgI晶胞为立方结构，晶胞中I−处于顶点和面心(如图1)；γ−AgI晶胞沿x、y、z轴方向的投影如图2所示。已知：晶胞参数为a nm，γ−AgI晶胞的密度为ρg⋅cm−3，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A．在晶胞中，I-的配位数为4 B．Ag+填充在I-构成的正八面体空隙 C．晶胞参数 D．基态碘原子的价电子排布式为5s25p5 【答案】B 【解析】A．γ−AgI为1:1型离子晶体，晶胞中I−为面心立方堆积，Ag+数目与I−相等均为4，阴阳离子配位数相同，均为4，A正确； B．配位数为4对应四面体配位，Ag+填充在I−构成的四面体空隙中，正八面体空隙对应配位数为6，B错误； C．晶胞中含4个AgI，总质量为，晶胞体积V=(a×10−7cm)3，由推导得，C正确； D．碘为第五周期第ⅦA族元素，基态原子价电子排布式为5s25p5，D正确； 故答案选B。 【对练7】某Co-Ni合金的立方晶胞结构如图所示，设晶胞参数为a pm，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关该Co-Ni合金的说法错误的是 A．属于金属晶体 B．化学式为CoNi3 C．Co的配位数为6 D．密度为 【答案】C 【解析】A．Co-Ni合金为金属材料，由金属阳离子和自由电子构成，属于金属晶体，A正确； B．晶胞中Co位于顶点，数目为，Ni位于面心，数目为，故化学式为CoNi3，B正确； C．Co位于顶点，距离Co最近且等距的Ni为面心的Ni，共12个，故Co的配位数为12，不是6，C错误； D．晶胞质量为，晶胞体积为(a×10−10cm)3=a3×10−30cm3，故密度，D正确； 故选C。 【对练8】硒化钠(Na2Se)是一种重要的光敏材料，广泛应用于光电子器件中。该晶体的晶胞示意图如下，已知，晶胞参数为a nm，设1号原子坐标参数为(0,0,0)，3号原子坐标参数为(1,1,1)，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是 A．每个晶胞中含有4个Se2− B．2号原子坐标参数为 C．Na+填充在Se2−构成的正四面体空隙中 D．该晶胞的密度为 【答案】D 【解析】A．晶胞中位于顶点和面心的粒子为Se2−，每个晶胞中含有的该离子数为，A正确； B．由图示坐标轴可知，2号原子沿x、y、z轴方向的分数坐标依次为，B正确； C．一个顶点及与其相邻的三个面心处的Se2−构成正四面体，内部的Na+位于该正四面体的中心，C正确； D．每个晶胞含有4个Na2Se化学式单位，M(Na2Se)=(2×23+79) g⋅mol−1=125 g⋅mol−1，则。又因a nm=a×10−7 cm，所以Vcell=(a×10−7 cm)3=a3×10−21 cm3，故，D项所给结果的指数错误，D错误； 故选D。 题型05 配位数与结构的综合判断 【典例5】某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是 A．结构1钴硫化物的化学式为Co9S8 B．晶胞2中S与S的最短距离为 C．晶胞2中与S等距离且最近的Li有8个 D．晶胞2和晶胞3表示不同的晶体 【答案】D 【解析】A．由均摊法知，结构1中含Co数目为，含S数目为，Co与S个数比为9:8，则结构1钴硫化物的化学式为Co9S8，A正确； B．由晶胞2可知，S与S的最短距离为面对角线长度的，即，B正确； C．晶胞2中选定体心的S时，可直接观察出与S等距离且最近的Li有8个，C正确； D．如图：，当2个晶胞2放在一起时，图中红框截取部分就是晶胞3，晶胞2和晶胞3表示同一晶体，D错误； 故答案选D。 【对练9】高压钇(Y)钙合金超氢化物因其较高的超导临界温度而受到广泛关注。某种超氢化物晶体的立方晶胞如图甲所示，晶胞沿x轴(或y轴、z轴)方向的投影如图乙所示，晶胞棱长为a pm，1号氢原子的分数坐标为。设NA为阿伏加德罗常数的值。 下列说法错误的是 A．该物质的化学式为YCaH12 B．每个Y周围最紧邻的H有24个 C．两个H原子之间最短距离为 D．晶体的密度为 【答案】C 【解析】A．分析图甲和图乙，Y位于晶胞顶点故Y的个数为，Ca位于体心，故Ca的个数为1，H位于面上，有4×6=24个，因此H的个数为个，A正确； B．从图甲可以发现，每个面上都有2个H与顶点的Y紧邻，由于面上的H属于2个晶胞，因此每个Y周围最紧邻的H有个，B正确； C．根据晶胞结构，两个H原子之间最短距离应该是同一个面上的两个，即四个氢原子所形成四边形的边长，根据图乙和1号H的坐标信息，可以知道与1号氢距离最近的氢原子坐标为，再结合棱长，则距离为，C错误； D．由于1个晶胞中有1个YCaH12，因此其晶体密度为：，D正确； 故选C。 【对练10】一种含K+和Na+的高铁酸盐晶体的晶胞结构示意图如下。已知FeO42−的结构与SO42−相似。下列说法错误的是 A．该高铁酸盐的化学式为KNaFeO4 B．基态+6价铁的价层电子排布式为3d2 C．FeO42−的空间构型为四面体形 D．已知晶胞中Fe-O键的键长有2种，则2种Fe-O键的数目之比为3∶1或1∶3 【答案】A 【解析】A．由晶胞结构可知，每个晶胞中有Fe原子2个；Na位于晶胞顶点，总数为；K位于晶胞棱上和体内，总数为，O原子位于体内，共有8个；所以其化学式为K3NaFe2O8，A错误； B．该高铁酸盐中铁元素为+6价铁，基态Fe原子价层电子排布为3d64s2，失去6个电子形成+6价Fe后，价层电子排布为3d2，B正确； C．SO42−为正四面体构型，FeO42−与其结构相似，因此空间构型为四面体形，C正确； D．每个FeO42−共4个Fe-O键，在晶胞中，FeO42−受周围K+、Na+影响，导致Fe-O键不同，则两种Fe-O键数目比为3:1或1:3，D正确； 故选A。 1．关于下列实验装置，说法不正确的是 A．除去水中的溴单质 B．明矾大晶体的制备，把晶核悬挂在玻璃杯中央，使溶液缓慢降温 C．蒸发氯化钠溶液，制备氯化钠晶体 D．提纯含氯化钠的粗碘 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．图示为过滤装置，用于分离难溶性固体与液体，Br2可溶于水，无法通过过滤除去水中的溴单质，A错误； B．制备明矾大晶体时，将晶核悬挂在饱和明矾溶液中央，缓慢降温可使晶体缓慢规则生长，得到较大的晶体，B正确； C．NaCl的溶解度随温度变化很小，可通过蒸发结晶得到NaCl晶体，图示蒸发操作使用蒸发皿、玻璃棒搅拌，操作规范，C正确； D．I2易升华，加热时粗碘中的I2变为碘蒸气，在盛有冷水的烧瓶底部凝华得到纯净I2，NaCl难挥发，可实现提纯，D正确； 故选A。 2．过渡晶体定义：介于_______之间的晶体。 【答案】典型晶体 【解析】高中化学根据晶体内部的微粒种类、微粒间相互作用的差异，将晶体划分为离子晶体、共价晶体、分子晶体、金属晶体四类典型晶体，该分类是理想化的理论模型。自然界中绝大多数晶体并不严格属于某一类典型晶体，其结构或微粒间作用力同时兼具多种典型晶体的特征，这类介于四类典型晶体之间的晶体就被定义为过渡晶体。 3．混合型晶体概念：晶体内同时存在若干种_______的作用力，具有_______晶体的结构和性质。 【答案】 不同类型 多种 【解析】混合型晶体内同时存在共价键、金属键、范德华力等不同类型的相互作用力，无法归为单一晶体类别，兼具原子晶体、金属晶体、分子晶体等多种晶体的结构与性质。 4．共价晶体熔、沸点的比较 ①规律：一般原子半径越________，键长越________，键能越________，晶体的熔点就越________。 ②原因：原子半径越________，则化学键的键长越________，化学键就越________，键就越________，破坏化学键需要的能量就越________，键能越________，故晶体的熔点就越________。 ③实例：在金刚石、碳化硅、晶体硅中，原子半径C________Si，则键长C-C________C-Si________Si-Si，故键能C-C________C-Si________Si-Si，故熔点金刚石________碳化硅________晶体硅。 【答案】 小 短 大 高 小 短 强 牢固 多 大 高 < < < > > > > 【解析】①共价晶体的本质是原子通过共价键结合形成的空间网状结构，熔融时需要断裂共价键，因此熔沸点由共价键的键能决定，一般原子半径越小，键长越短，键能越强，晶体的熔点就越大。 ②共价键的键长为成键两原子的核间距：成键原子的原子半径越小，核间距（键长）越短，化学键就越强，键就越牢固，破坏化学键需要的能量就越多，键能越大，故晶体的熔点就越高。 ③C和Si为第ⅣA族元素，同主族元素从上到下原子半径递增，因此原子半径C<Si，可推得键长顺序为C-C<C-Si<Si-Si，键能顺序为C-C>C-Si>Si-Si，故熔点顺序为金刚石>碳化硅>晶体硅。 5．概念及微粒间的作用力 (1)概念：只含___________的晶体称为分子晶体。 (2)构成分子晶体的微粒：___________。 (3)粒子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以分子间作用力(___________和___________)相互吸引，分子内原子之间以共价键结合。 【答案】(1)分子 (2)分子 (3) 范德华力 氢键 【解析】（1）根据分子晶体的基础定义，仅由分子构成的晶体称为分子晶体，因此填分子。 （2）分子晶体的构成微粒为分子，和原子晶体的构成微粒为原子、离子晶体的构成微粒为阴阳离子有明确区别，因此填分子。 （3）高中化学范畴内，分子间作用力包含两种类型，分别是范德华力和氢键，二者都属于分子间的弱相互作用，因此填范德华力、氢键。 6．分子晶体熔沸点低的原因 分子晶体中粒子间是以范德华力或范德华力和氢键而形成的晶体，因此，分子晶体的熔、沸点较___________，密度较___________，硬度较___________，___________易熔化和挥发。所有在常温下呈___________的物质、常温下呈___________的物质(除汞外)、易升华的___________物质都属于分子晶体，熔化时，一般只破坏___________、___________(作用力较弱)，不破坏___________。 【答案】 低 小 小 较 气态 液态 固体 范德华力 氢键 化学键 【解析】分子晶体的构成微粒为分子，微粒间通过分子间作用力（包括范德华力和氢键）结合，强度远低于共价键、离子键等化学键，晶体的熔沸点、密度、硬度由微粒间作用力强度决定，因此分子晶体熔沸点低、密度小、硬度小，较易熔化挥发。常温下的气态物质、液态物质（汞为金属晶体，除外）、易升华的固态物质的微粒间作用力弱，都属于分子晶体。熔化属于物理变化，仅破坏范德华力和氢键，不会破坏分子内部的共价键。 7．分子晶体的熔、沸点比较 ①分子晶体熔化或汽化都是克服分子间作用力。分子间作用力越___________，物质熔化或汽化时需要的能量就越___________，物质的熔、沸点就越___________。 ②比较分子晶体的熔、沸点高低，实际上就是比较分子间作用力(包括范德华力和氢键)的___________。 A．组成和结构相似的物质，相对分子质量越___________，范德华力越___________，熔、沸点越___________。如O2___________N2，HI___________HBr___________HCl。 B．相对分子质量相等或相近时，___________分子的范德华力大，熔、沸点___________，如CO___________N2. C．能形成___________的物质，熔、沸点较___________。如H2O___________H2Te___________H2Se___________H2S，HF___________HCl，NH3___________PH3. D．烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子中碳原子数的___________，熔、沸点___________，如C2H6___________CH4，C2H5Cl___________CH3Cl，CH3COOH___________HCOOH。 E．在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越___________，熔沸点越___________，如沸点：正戊烷___________异戊烷___________新戊烷；芳香化合物苯环上的同分异构体一般按照“___________位>___________位>___________位”的顺序。 【答案】 大 多 高 大小 大 大 高 > > > 极性 高 > 氢键 高 > > > > > 增加 升高 > > > 多 低 > > 邻 间 对 【解析】①分子晶体熔化、汽化仅破坏分子间作用力，分子间作用力越强，破坏时需要的能量越多，宏观表现为熔沸点越高； ②分子晶体的熔沸点由分子间作用力（范德华力、氢键）的强弱决定，因此比较熔沸点本质是比较分子间作用力的大小； A．组成和结构相似的分子晶体，范德华力随相对分子质量增大而增强，因此熔沸点随相对分子质量增大而升高。O2相对分子质量大于N2，HI、HBr、HCl相对分子质量依次减小，因此熔沸点依次降低； B．相对分子质量相近时，极性分子正负电荷中心不重合，分子间静电作用强于非极性分子，因此范德华力更大、熔沸点更高。CO为极性分子，N2为非极性分子，二者相对分子质量均为28，故CO熔沸点更高； C．氢键是强度远高于范德华力的分子间作用力，分子间能形成氢键的物质熔沸点会反常升高。H2O、HF、NH3分子间均可形成氢键，因此熔沸点均高于同主族下一周期的氢化物；H2Te、H2Se、H2S无氢键，按相对分子质量递减，熔沸点依次降低； D．烃、卤代烃、醇、羧酸等同系物，随分子中碳原子数增加，相对分子质量增大，范德华力增强，因此熔沸点升高。所列各组均为碳原子数更多的物质相对分子质量更大，故熔沸点更高； E．烷烃同分异构体中，支链越多，分子空间位阻越大，分子间距离越大，范德华力越弱，熔沸点越低，因此支链数：正戊烷<异戊烷<新戊烷，熔沸点反之。苯环二元取代物的极性：邻位>间位>对位，分子间作用力依次减弱，因此沸点按邻>间>对的顺序降低。 8．下列有关物质结构和性质的说法正确的是 A．分子晶体的熔点一般比共价晶体的熔点高 B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C．所有分子晶体都存在分子间作用力和共价键 D．离子晶体中可能含有共价键 【答案】D 【解析】A．共价晶体熔化需要破坏共价键，分子晶体熔化仅需破坏较弱的分子间作用力，因此分子晶体熔点一般远低于共价晶体，A错误； B．在晶体中有阳离子不一定有阴离子，如金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，不存在阴离子，B错误； C．稀有气体为单原子分子，其形成的分子晶体中仅存在分子间作用力，无共价键，C错误； D．离子晶体中除离子键外可能含有共价键，如NaOH中OH−内存在O-H共价键，D正确； 故答案选D。 9．青海拥有众多古遗址与盐湖矿产资源，下列说法正确的是 A．塔尔寺古建筑墙体使用的硅酸盐陶土属于金属材料 B．察尔汗盐湖产出的NaCl晶体中存在NaCl分子 C．乐都瞿昙寺壁画颜料朱砂（硫化汞），常温下化学性质稳定，不易被氧气氧化 D．古代建筑彩绘使用碱式碳酸铜，该物质属于氧化物 【答案】C 【解析】A．硅酸盐陶土属于无机非金属材料，不属于金属材料，A错误； B．NaCl晶体属于离子晶体，构成微粒是钠离子和氯离子，不存在NaCl分子，B错误； C．硫化汞在常温下化学性质稳定，不易被氧气氧化，C正确； D．氧化物是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物，碱式碳酸铜含有多种元素，属于盐，D错误； 故选C。 10．下列叙述错误的是 A．缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 B．外观呈现规则多面体的物质，内部微观粒子在三维空间一定呈周期性有序排列 C．晶体具有各向异性所以用红热的铁针刺中涂有石蜡的水晶柱面，熔化的石蜡呈椭圆形 D．乙醇和水都是极性分子，符合相似相溶原理，且它们易形成分子间氢键，故乙醇易溶于水 【答案】B 【解析】A．饱和NaCl溶液中存在溶解结晶平衡，缺角的氯化钠晶体可通过晶体的自范性慢慢变为完美的立方体块，A正确； B．外观呈现规则多面体的物质可能是人为加工得到的非晶体（如打磨成规则多面体的玻璃），其内部微观粒子在三维空间不呈周期性有序排列，B错误； C．水晶属于晶体，具有各向异性，不同方向导热性不同，因此用红热的铁针刺中涂有石蜡的水晶柱面，熔化的石蜡呈椭圆形，C正确； D．乙醇和水都是极性分子，符合相似相溶原理，且二者分子间易形成氢键，因此乙醇易溶于水，D正确； 故选B。 11．国之重器“海基二号”“嫦娥六号”等彰显了我国科技发展的巨大成就。下列说法正确的是 A．“海基二号”将深海油气输送到千家万户：天然气中甲烷分子的空间结构为正方形 B．江门中微子实验探测器主体建成：光电倍增管最外层的有机玻璃罩是晶体 C．“嫦娥六号”探测器在月球背面采样：月壤中储量惊人的与互为同位素 D．国产大客机C919已累计交付300架：用于飞机制造的碳纤维属于新型无机非金属材料 【答案】D 【解析】A．甲烷分子中C原子采取sp3杂化，空间结构为正四面体形，并非正方形，A错误； B．有机玻璃主要成分为聚甲基丙烯酸甲酯，属于无定形有机高分子材料，没有固定熔沸点、规则微观结构，不属于晶体，B错误； C．同位素的定义是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，与质子数分别为2和1，属于不同元素，不互为同位素，C错误； D．碳纤维主要成分为碳单质，不属于有机高分子材料，属于新型无机非金属材料，D正确； 故选D。 12．下列晶体熔化或升华时，破坏离子键的是 A．金属Na熔化 B．晶体Si熔化 C．干冰升华 D．NaOH熔化 【答案】D 【解析】A．Na属于金属晶体，熔化时破坏金属键，不破坏离子键，A不符合题意； B．晶体Si属于共价晶体，熔化时破坏共价键，不破坏离子键，B不符合题意； C．干冰属于分子晶体，升华时破坏分子间作用力，不破坏化学键，C不符合题意； D．NaOH属于离子晶体，由Na+和OH−通过离子键结合，熔化时破坏离子键，D符合题意； 故选D。 13．三氯蔗糖(C12H19Cl3O8)可供糖尿病患者食用。下列说法错误的是 A．O位于元素周期表的p区 B．基态碳原子有3个能层、3个能级 C．可以用X射线衍射测定三氯蔗糖晶体的结构 D．Cl原子中1s、2s、3s电子的能量逐渐增大 【答案】B 【解析】A．O是第ⅥA族元素，价电子排布为2s22p4，属于元素周期表p区，A正确； B．基态C原子的电子排布式为1s22s22p2，只有n=1、n=2共2个能层，含有1s、2s、2p共3个能级，B错误； C．X射线衍射实验是测定晶体结构的常用方法，可以测定三氯蔗糖晶体的结构，C正确； D．对于同一原子的相同能级符号的电子，能层序数越大能量越高，故Cl原子中1s、2s、3s电子能量逐渐增大，D正确； 故选B。 14．离子晶体 在食盐晶体中，带正电的钠离子与带负电的氯离子相互作用，形成了如图所示的立方体结构。像这样由___________按一定方式有规则地排列形成的晶体叫作离子晶体。 【答案】 阴、阳离子（或正、负离子） 【解析】结合题干中食盐晶体由带正电的钠离子Na+、带负电的氯离子Cl−构成的实例，离子晶体的定义：离子晶体是阴、阳离子通过离子键相互作用，按一定规则有序排列形成的晶体。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $