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课时作业10离子晶体基础巩固1．下列不属于影响离子晶体结构的因素的是()A．晶体中正负离子的半径比B．离子晶体的晶格能C．晶体中正负离子的电荷比D．离子键的纯粹程度解析：影响离子晶体结构的因素是几何因素(即晶体中正负离子的半径比)、电荷因素、键性因素(即离子键的纯粹程度)，晶格能是最能反映离子晶体稳定性的数据，而不是影响离子晶体结构的因素。所以，只有B选项符合题意。答案：B2．下列物质中，属于含有极性共价键的离子晶体的是()A．CsClB．KOHC．H2OD．Na2O2解析：水是共价化合物，形成的晶体是分子晶体。CsCl、KOH、Na2O2都是离子晶体，但是CsCl中只有离子键。KOH由K＋和OH－组成，OH－存在极性共价键，因此B选项符合题意。Na2O2由2个Na＋和1个O22－组成，O22－存在的是非极性共价键，不符合题意。答案：B3．下列各类化合物中，固态时只能形成离子晶体的是()A．非金属氧化物B．非金属单质C．强酸D．强碱解析：根据分类标准，纯净物可分为单质和化合物，单质又分为金属单质与非金属单质，化合物可以分为离子化合物和共价化合物，在这四类物质中，金属单质形成的晶体一定是金属晶体，离子化合物形成的晶体一定是离子晶体，非金属单质与共价化合物形成的晶体可能是分子晶体，也可能是原子晶体。非金属氧化物、强酸都属于共价化合物，强碱属于离子化合物。答案：D4．下列关于金属晶体和离子晶体的说法中错误的是()A．都可采取“紧密堆积”结构B．都含离子C．一般具有较高的熔点和沸点D．都能导电解析：金属晶体和离子晶体都可采取紧密堆积，离子晶体的熔、沸点较高，金属晶体的熔、沸点虽然有较大的差异，但是大多数的熔、沸点还是比较高的，所以，A、C两选项的叙述是正确的；金属晶体由金属阳离子和自由电子组成，离子晶体由阳离子和阴离子组成，所以二者都含有离子，因此B选项也是正确；金属晶体中有自由电子，可以在外加电场的作用下定向移动，而离子晶体的阴、阳离子不能自由移动，因此不具有导电性，所以应该选择D选项。答案：D5．离子晶体中一定不会存在的相互作用是()A．离子键B．极性键C．非极性键D．范德华力解析：离子化合物中一定含有离子键，也可能含有共价键，主要是OH－和含氧酸根中的极性共价键，还有O22－中的非极性共价键。只有分子晶体中才含有范德华力，离子晶体中一定不会有范德华力。因此选D项。答案：D6．下列说法错误的是()A．非金属元素的两原子之间不可能形成离子键B．离子化合物不可能全部由非金属元素组成C．含有非极性键的分子不一定是共价化合物D．离子化合物中一定含有离子键解析：离子化合物是阴、阳离子通过离子键形成的一类化合物。非金属元素的电负性差别不大，所以两个非金属元素的原子之间可以形成共价键但不会形成离子键，但是，离子化合物却可以全部由非金属元素组成，例如铵盐。含有非极性键的分子可能是非金属单质，如氢气、氧气、氮气，也可以是共价化合物，如H2O2中的O—O。答案：B7．能充分说明某种晶体是离子晶体的是()A．易溶于水B．固态不导电，水溶液能导电C．有较高的熔点D．固态不导电，熔融时能导电解析：只有“固态不导电，熔融时能导电”的晶体才一定是离子晶体。因此选择D项。“固态不导电，水溶液能导电”的晶体可能是分子晶体，也可能是离子晶体。答案：D8．下列说法中一定正确的是()A．固态时能导电的物质一定是金属晶体B．熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体C．水溶液能导电的晶体一定是离子晶体D．固态不导电而熔融态导电的晶体一定是离子晶体解析：四种晶体在不同状态下的导电性区别如下：分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体固态不导电不导电可导电不导电熔融状态不导电不导电可导电可导电水溶液有的可导电不溶于水不溶于水可导电答案：D9．现有下列离子晶体立体结构示意图：若以M代表阳离子，以N代表阴离子，则各离子晶体的组成表达式完全正确的组合是()A．①MN②MN2③MN2④MNB．①MN②MN2③MN3④MN4C．①MN2②MN2③MN2④MND．①MN②MN③MN2④MN2解析：①中M的个数为4×18＝12(个)，N的个数为4×18＝12(个)；②中M的个数为8×18＋1＝2(个)，N的个数为4×12＋2＝4(个)；③中M的个数为4×18＝12(个)，N有1个；④中M的个数为8×18＝1(个)，N有1个。答案：A10．共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是()A．干冰B．氯化钠C．氢氧化钠D．碘解析：干冰是分子晶体，分子内存在共价键，分子间存在范德华力。NaCl是离子晶体只存在离子键。NaOH是离子晶体，不仅存在离子键，还存在H—O共价键。碘也是分子晶体，分子内存在共价键，分子间存在分子间作用力。故只有B项符合题意。答案：B11．高温下，超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。则下列有关说法正确的是()A．KO2中只存在离子键B．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有1个K＋和1个O2－C．晶体中与每个K＋距离最近的O2－有6个D．晶体中，所有原子之间都以离子键相结合解析：根据题给信息，超氧化钾晶体是面心立方晶体，超氧化钾晶体(KO2)是离子化合物，阴、阳离子分别为O2－、K＋，晶体中K＋与O2－间形成离子键，O2－中O－O键为共价键。作为面心立方晶体，每个晶胞中含有K＋：8×18＋12×6＝4(个)，O2－：1＋14×12＝4(个)，晶胞中与每个K＋距离最近的O2－有6个。答案：C12．下列说法正确的是()A．分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键B．分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸C．含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体D．元素的非金属性越强，其单质的活泼性一定越强解析：A选项正确，如稀有气体元素形成的单质，只有分子间作用力，没有共价键；B选项，酸按H原子个数去分类这个方法不是绝对的，如HCOOH有2个H原子，但其是一元酸，特殊的还有H3PO3是二元酸，H3BO3是一元酸；C选项，含有金属阳离子的也可能是金属晶体；D选项，元素的非金属性强不能等同于单质活泼，如N元素非金属性强，其单质N2却因为存在N≡N，很稳定。答案：A13．参考下图中NaCl的晶胞结构。计算：(1)每个晶胞中平均含__________个Na＋，__________个Cl－。(2)若某NaCl晶体的质量为5.85g，计算所含NaCl晶胞的物质的量。解析：(1)利用均摊法可计算晶胞中离子的个数。(2)1个晶胞中有4个NaCl单元，则：1mol氯化钠所含晶胞的物质的量为0.25mol。5．85gNaCl所含晶胞的物质的量为5.85g58.5g·mol－1×0.25＝0.025mol答案：(1)44(2)0.025mol14．用离子的电荷和半径，解释下列离子化合物作用力大小的顺序。(1)MgOKCl；(2)MgOSrS；(3)NaFNaClNaBr。解：电荷数：Mg2＋(＋2)，K＋(＋1)，Na＋(＋1)，Sr2＋(＋2)，O2－(－2)，Cl－(－1)，S2－(－2)，F－(－1)，Br－(－1)；半径r(Mg2＋)r(K＋)，r(O2－)r(S2－)；离子间作用力：F＝kQ1·Q2d2，d＝r＋＋r－；(1)由离子半径知：核间距：MgOKCl；离子电荷：Mg2＋K＋、O2－Cl－；所以作用力：MgOKCl；(2)化合物阴、阳离子电荷数分别相同，但离子半径Mg2＋Sr2＋，O2－S2－，所以，作用力：MgOSrS；(3)阳离子相同，阴离子均为－1价阴离子，阴离子半径依次增大，所以，作用力：NaFNaClNaBr。15．已知五种元素的原子序数的大小顺序为CABDE；A、C同周期，B、C、同主族；A与B形成离子化合物，A2B中所有离子的电子数相同，其电子总数为30；D和E可形成4核10电子分子。试完成下列问题。(1)写出五种元素的名称。A__________，B__________，C__________，D__________，E__________。(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程______。(3)写出D元素形成的单质的结构式__________。(4)写出下列物质的电子式。E和B形成的化合物__________；A、B、E形成的化合物__________；D、E形成的化合物__________。(5)A、B两元素组成的化合物A2B2属于__________(填“离子”或“共价”)化合物，存在的化学键是________，写出A2B2与水反应的化学方程式__________。答案：(1)钠氧硫氮氢(5)离子离子键和共价键2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑16．研究离子晶体，常考查1个离子为中心时其周围不同距离的离子对它的吸引和排斥的静电作用力。设NaCl晶体中Na＋与离它最近的Cl－之间的距离为d，以其中1个Na＋为中心，其他离子可看作围绕此Na＋分层排布，则：(1)第二层离子是__________离子，有__________个，离中心离子的距离为__________。(2)钠米材料的表面原子占总原子数的比例极大，这是它具有许多特殊性质的根本原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好和NaCl晶胞的相同，求这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比。(3)假设某氯化钠颗粒也是立方体，但其边长为NaCl晶胞边长的10倍，试估算表面原子占总原子数的百分比。解析：解本题时，要弄清NaCl晶体的排列规则，如右图所示，●为Cl－，○为Na＋，Na＋处于立方体的中心和12条棱的中心，Cl－处于立方体的顶点和面心。离中心Na＋最近的是6个处于面心的Cl－(第一层)，其次近的是12个Na＋(第二层)。将Na＋和Cl－均看成小球，它们的间距为d，则在1个NaCl晶胞中共有小球3×3×3＝27个，其中只有1个处于体心，另外26个都在表面上，所以表面原子占原子总数的百分比是很容易得出。假设将晶胞的立方体边长扩大为原来的10倍，从其表面图可以看出，晶体的边长为20d，可放2×10＋1＝21个小球，所以共有213＝9261个小球；其中，顶点8个，一条棱的棱心有21－2＝19个，一个面的面心有192＝361个。所以，表面球为8＋19×12＋192×6＝2402个。由此得到答案为24029261×100%≈26%。答案：(1)Na＋122d(2)27－127×100%≈96%(3)8＋19×12＋192×6213×100%≈26%17．现有几组物质的熔点(℃)的数据：A组B组C组D组金刚石：3550Li：181HF：－83NaCl：801硅晶体：1410Na：98HCl：－115KCl：776硼晶体：2300K：64HBr：－89RbCl：718二氧化硅：1723Rb：39HI：－51CsCl：645据此回答下列问题：(1)A组属于____________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是____________。(2)B组晶体共同的物理性质是____________(填序号)。①有金属光泽②导电性③导热性④延展性(3)C组中HF熔点反常是由于____________。(4)D组晶体可能具有的性质是____________(填序号)。①硬度小②水溶液能导电③固体能导电④熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为：NaClKClRbClCsCl，其原因解释为：______________________________________解析：通过读取表格中数据先判断出晶体的类型及晶体的性质，应用氢键解释HF的熔点反常，利用晶格能的大小解释离子晶体熔点高低的原因。答案：(1)原子共价键(2)①②③④(3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)(4)②④(5)D组晶体都为离子晶体，r(Na＋)r(K＋)r(Rb＋)r(Cs＋)，在离子所带电荷相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高探究创新下图表示