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2019年高中化学第三章第四节离子晶体课时跟踪训练新人教版选修3
一、选择题本题包括7小题,每小题3分,共21分1.离子晶体不可能具有的性质是 A.较高的熔、沸点B.良好的导电性C.溶于极性溶剂D.坚硬而易粉碎解析离子晶体是阴、阳离子通过离子键形成的晶体,无自由移动的离子,不能导电,在熔融态或水溶液中能导电答案B2.下列说法中正确的是 A.离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子B.金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子,电子定向运动C.分子晶体的熔、沸点低,常温下均呈液态或气态D.原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合解析选项A中离子晶体中每个离子周围吸引带相反电荷的离子数与离子半径有关,如一个Cs+可同时吸引8个Cl-;选项B中金属内部的自由电子不是在电场力的作用下产生的;选项C中分子晶体的熔、沸点低,但在常温下也有呈固态的,如S,属于分子晶体,但它在常温下为固态答案D3.[双选题]如图为NaCl晶体的一个晶胞,下列叙述中不正确的是 A.若晶体中Na+与Cl-的最小距离为a,则Na+与Na+最近的距离为aB.与Na+最近且等距的Cl-连线构成的图形为正四面体C.与Na+最近且等距的Cl-连线构成的图形为正八面体D.与一个Na+最近且等距的Na+有6个解析由NaCl的晶胞图可得晶胞的表面的平面图,图中AB=BC=a,AC为两个Na+的最近距离,AC2=AB2+BC2=2a2,故AC=a,A正确;从晶胞图可以看出,与NaCl晶胞体心的Na+最近且等距离的Cl-NaCl晶胞面心的Cl-的连线构成的图形为正八面体,B不正确,C正确;根据图示进行分析,与一个Na+最近且等距离的Na+有12个,D不正确答案BD4.钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体,结构如图所示,下列有关说法不正确的是 A.该晶体属于离子晶体B.晶体的化学式为Ba2O2C.该晶体晶胞结构与NaCl相似D.与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个解析一个晶胞中含Ba2+8×+6×=4个,含O12×+1=4个,故晶体化学式是BaO
2.答案B5.下表给出几种氯化物的熔点和沸点物质NaClMgCl2AlCl3CCl4熔点/℃801712190-68沸点/℃1465141818357关于表中4种氯化物有下列说法1AlCl3在加热时可升华2CCl4属于分子晶体31500℃时NaCl的分子组成可用NaCl表示4AlCl3是典型的离子晶体其中与表中数据一致的是 A.只有1和2B.只有3C.只有123D.全部一致解析根据各物质的熔、沸点判断,AlCl3和CCl4为分子晶体;AlCl3的沸点低于熔点,所以易升华;NaCl为离子晶体,1500℃高于其沸点,故以分子NaCl形式存在答案C6.氧化钙在2973K时熔化,而氯化钠在1074K时熔化,两者的离子间距离和晶体结构类似,下列有关它们熔点差别较大的原因的叙述中不正确的是 A.氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多B.氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大C.氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同D.在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下,晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定解析CaO和NaCl都属于离子晶体,熔点的高低可根据晶格能的大小判断晶格能的大小与离子所带电荷多少、离子间距离、晶体结构类型等因素有关CaO和NaCl的离子间距离和晶体结构都类似,故晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定答案C7.食盐晶体的结构示意图如图所示已知食盐的密度为ρg/cm3,摩尔质量为Mg/mol,阿伏加德罗常数为NA,则在食盐晶体中Na+和Cl-的间距大约是 A.cm B.cmC.cmD.cm解析食盐晶胞中含有4个Na+和4个Cl-,每个晶胞的体积为×4cm3设食盐晶体里Na+和Cl-的间距为xcm,可得2x3=×4,解得x=,即在食盐晶体中Na+和Cl-的间距大约是cm答案B
二、非选择题本题包括4小题,共39分8.8分现有甲、乙、丙三种离子晶体的晶胞甲中x处于晶胞中心,乙中a处于晶胞中心可推知,甲晶体中,x与y的个数比是________;乙中a与b的个数比是________;丙晶体的一个晶胞中平均有________个c离子,有________个d离子解析本题甲晶体中x∶y=1∶4×=2∶1;乙晶体中a∶b=1∶8×=1∶1;丙晶体的一个晶胞中有c离子12×+1=4个,d离子8×+6×=4个答案2∶1 1∶1 4 49.9分已知硅酸盐矿物和石英的晶格能如下表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回答下列问题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顺序为________,硬度大小为________解析由晶出规则可知,晶格能越大,越最先晶出,故橄榄石先晶出,云母后晶出;原因是石英的晶格能较低,此外也与它不容易在岩浆中达到饱和浓度有关,只有当各种金属离子以硅酸盐形式析出后,石英的浓度才达到饱和,故石英晶体最后晶出;云母的熔点、硬度低于橄榄石的熔点、硬度答案1橄榄石先晶出,云母后晶出2石英的晶格能较低,此外也与它不容易在岩浆中达到饱和浓度有关,只有当各种金属离子以硅酸盐形式析出后,石英的浓度才达到饱和,故石英晶体最后晶出3云母橄榄石 云母橄榄石10.10分在离子晶体中,阴、阳离子按一定规律在空间排列,下图左就是NaCl的晶体结构在离子晶体中,阴、阳离子具有或接近具有球对称的电子云,它们可以被看成是不等径的刚性圆球,并彼此相切,如下图中所示离子键的键长是相邻阴、阳离子的半径之和,如下图右所示已知a为常数试回答下列问题1在NaCl晶体中,每个Na+同时吸引________个Cl-,而Na+数目与Cl-数目之比为________2NaCl晶体离子键的键长为________3Na+半径与Cl-半径之比=________已知=
1.414,=
1.732,=
2.2364NaCl晶体中不存在分子,但温度达到1413℃时,NaCl晶体形成气体,并以分子形式存在现有
29.25gNaCl晶体,强热使温度达到1450℃,测得气体体积为
5.6L已折算为标准状况,则此时氯化钠气体的分子式化学式为________解析观察中间图形知=sin45°,即=
1.414,=
0.
414.2r++r-=a,r++r-=,即离子键键长为由题意
29.25g氯化钠在1450℃时为
0.25mol,故其摩尔质量为117g/mol,氯化钠气体的分子式为Na2Cl2答案16 1∶1 2
30.414 4Na2Cl211.12分某离子晶体晶胞的结构如右图所示X●位于立方体顶点,Y○位于立方体中心,试分析1该晶体的化学式为________2晶体中每个X周围与它最接近且距离相等的X共有________个3晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX是________4设该晶体的摩尔质量为Mg·mol-1,晶体密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中两个距离最近的X的核间距为________cm解析1观察图可知,Y位于立方体的体心,X位于立方体的顶点,每个Y同时吸引着4个X,而每个X同时被8个立方体共用,每个立方体的体心都有1个Y,所以每个X同时吸引着8个Y,晶体的化学式应为阴、阳离子的个数比,X、Y的个数比为1∶2,所以化学式为XY2或Y2X2以标注X为标准,在该晶胞中与它距离最近且相等的其他X有3个标注X被8个晶胞共用,而与它距离最近且相等的其他X又都用了两次,故与标注X距离最近且相等的其他X共有=12个3若将4个X连接,构成1个正四面体,Y位于正四面体的中心,可联想CH4的键角,故∠XYX=109°28′4解此类问题比较简便的方法是把摩尔质量表示出来摩尔质量在数值上即为1mol物质的质量,等于1个粒子的质量乘以NA,而1个粒子的质量等于1个粒子的体积乘以密度设正方体的边长为a,每个X被8个正方体共用,每个正方体实际独占X4×=,而晶体的化学式为XY2或Y2X,由X的数目可知每个粒子的体积为正方体体积的2倍,则a3×2×ρ×NA=M或由一个晶胞中含个“XY2”,利用质量相等列等式为×=ρ×a3得a=,晶体中两个距离最近的X之间的距离为a=·=答案1XY2或Y2X 212 3109°28′ 4。