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课时分层作业(十三)离子晶体(建议用时：40分钟)[基础达标练]1．下列叙述正确的是()A．离子晶体中一定含有活泼金属阳离子B．离子晶体都是化合物C．固态不导电、溶于水能导电，这一性质能说明某晶体一定是离子晶体D．离子晶体一般具有较低的熔点B[离子晶体中不一定含金属阳离子，如NH4Cl；固体不导电、溶于水能导电的也可能是分子晶体，如AlCl3。]2．下列有关晶体的说法正确的是()A．晶体分子间作用力越大，分子越稳定B．原子晶体中共价键越强，熔点越高C．冰融化时水分子中共价键发生断裂D．氯化钠熔化时离子键未被破坏B[分子的稳定性与化学键的键能有关，与分子间作用力无关，A错误；冰融化时破坏的是水分子间的分子间作用力，C错误；氯化钠熔化时离子键被破坏，D错误。]3．CaO晶胞如图所示，其中Ca2＋的配位数为()A．4B．6C．8D．12[答案]B4．根据下列实验事实，能确定某晶体一定是离子晶体的是()A．晶体熔点达2500℃B．晶体不导电，溶于水导电C．晶体不导电，熔融能导电D．温度越高，溶解度越大[答案]C5．萤石(CaF2)晶体属于立方晶系，萤石中每个Ca2＋被8个F－所包围，则每个F－周围距离最近且等距的Ca2＋数目为()A．2B．4C．6D．8B[萤石(CaF2)中Ca2＋和F－的数目之比为1∶2，每个Ca2＋被8个F－所包围，配位数是8，F－的配位数是4，所以每个F－周围距离最近且等距的Ca2＋数目为4个。]6．下列物质分类中正确的一组是()选项离子晶体原子晶体分子晶体ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3COONa水晶I2DBa(OH)2金刚石玻璃C[NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体；H2SO4是分子晶体；Ar是气体，分子间以范德华力相互结合，为分子晶体；石墨是混合型晶体；水晶(SiO2)与金刚石是典型的原子晶体；硫的化学式用S表示，实际上是S8以范德华力结合的分子晶体；玻璃没有固定的熔点，加热时逐渐软化，为非晶体。]7．MgO、Rb2O、CaO、BaO四种离子晶体熔点的高低顺序是()A．MgO＞Rb2O＞BaO＞CaOB．MgO＞CaO＞BaO＞Rb2OC．CaO＞BaO＞MgO＞Rb2OD．CaO＞BaO＞Rb2O＞MgOB[四种离子晶体所含阴离子相同，所含阳离子不同。Mg2＋、Rb＋、Ca2＋、Ba2＋比较，Rb＋所带电荷数最少且半径最大，与O2－形成的离子键最弱，Rb2O的熔点最低。Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋比较，它们所带正电荷数一样多，半径Mg2＋＜Ca2＋＜Ba2＋，与O2－形成的离子键由强到弱的顺序是Mg2＋＞Ca2＋＞Ba2＋，相应离子晶体的熔点由高到低的顺序是MgO＞CaO＞BaO。综上所述，四种离子晶体熔点的高低顺序是MgO＞CaO＞BaO＞Rb2O。]8．根据下表的数据，判断下列说法正确的是()离子化合物离子电荷数键长/pm晶格能/kJ·mol－1熔点/℃摩氏硬度NaF12319239933.2NaCl12827868012.5MgO2210379128526.5CaO2240340126144.5A.晶格能的大小与正负离子电荷数和距离成正比B．晶格能越大，即正负离子间的静电引力越强，晶体的熔点就越高，硬度就越大C．NaF晶体比NaCl晶体稳定D．表中物质CaO晶体最稳定C[A项，根据表中的数据可知，晶格能的大小与正负离子之间的距离成反比；B项，离子键本质是阴、阳离子间的静电作用，不只是引力，还有斥力等，晶格能越大，即正负离子间的静电作用越强，晶体的熔点就越高，硬度就越大；C项，晶格能：NaFNaCl，故NaF晶体比NaCl晶体稳定；D项，晶格能越大，晶体越稳定，表中所列物质中MgO晶体最稳定。]9.某离子晶体结构中最小的重复单元如图所示，A为阴离子，在立方体内，B为阳离子，分别在立方体的顶角和面心，则该晶体的化学式为()A．B2AB．BA2C．B7A4D．B4A7B[根据“均摊法”可知，该结构单元中含有的A的个数为8，含有的B的个数为8×18＋6×12＝4，B与A个数之比为1∶2，即该晶体的化学式为BA2。]10．如图所示是钾、氧两元素形成的一种晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。晶体中氧的化合价可看作是部分为0价，部分为－2价。(1)该结构与________的结构相似(填选项字母，下同)。A．NaClB．CsClC．干冰D．SiO2(2)钾、氧两元素所形成化合物的化学式是________。A．K2OB．K2O2C．K2O3D．KO2(3)下列对此晶体结构的描述正确的是________。A．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个B．晶体中每个K＋周围有8个O－2，每个O－2周围有8个K＋C．每个O－2周围最近且等距离的K＋所围成的立体构型为正八面体D．晶体中，0价氧原子与－2价氧原子的数目比为3∶1[解析](1)该结构与NaCl晶体的结构相似，相当于Na＋被K＋代替，Cl－被O－2代替。(2)晶体中平均每个晶胞有K＋：8×18＋6×12＝4个；有O－2：1＋12×14＝4个，故其化学式为KO2。(3)由题图可看出，晶体中与每个K＋距离最近的K＋有12个，晶体中每个K＋周围有6个O－2，每个O－2周围有6个K＋，每个O－2周围最近且等距离的K＋所围成的立体构型为正八面体，如图所示。设1molKO2中含有xmol0价的氧原子，ymol－2价的氧原子，则有x＋y＝22y＝1，解得x＝32，y＝12，所以晶体中，0价氧原子与－2价氧原子的数目比为3∶1。[答案](1)A(2)D(3)CD11．如图为一些晶体中的结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨中的某一种。(1)其中代表金刚石的是________(填字母，下同)，其中每个碳原子与________个碳原子最近且距离相等，金刚石属于________晶体。(2)其中代表石墨的是________，其中每个正六边形占有的碳原子平均数为________。(3)其中表示NaCl的是________，每个Na＋周围与它最近的________个Na＋紧邻。(4)代表CsCl的是________它属于________晶体，每个Cs＋与________个Cl－紧邻。(5)代表干冰的是________，它属于________晶体，每个CO2分子与________个CO2分子紧邻。[解析]根据不同物质晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质。NaCl晶胞是立方单元，每个Na＋与6个Cl－紧邻，每个Cl－又与6个Na＋紧邻，但观察Na＋与最近且等距离的Na＋数时要抛开Cl－，从空间结构上看是12个Na＋，即x轴面上、y轴面上、z轴面上各4个。CsCl晶体由Cs＋、Cl－构成体心立方结构。干冰也是立方体结构，但在立方体每个正方形面心都有1个CO2分子，称为“面心立方”，所以每个CO2分子在三维空间里x、y、z三个面各紧邻4个CO2分子，共12个CO2分子。金刚石中每个碳原子紧邻4个其他碳原子。石墨的片层由正六边形结构组成，每个碳原子紧邻3个碳原子，即每个正六边形占有1个碳原子的13，所以每个正六边形占有的碳原子数是6×13＝2。[答案](1)D4原子(2)E2(3)A12(4)C离子8(5)B分子12[能力提升练]12.CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示)，但CaC2晶体中由于哑铃形C2－2的存在，使晶胞沿一个方向拉长。则关于CaC2晶体的描述不正确的是()A．CaC2晶体的熔点较高、硬度也较大B．与Ca2＋距离相同且最近的C2－2构成的多面体是正六面体C．与Ca2＋距离相同且最近的C2－2有4个D．如图的结构中共含有4个Ca2＋和4个C2－2B[CaC2晶体属于离子晶体，故有较高的熔点和较大的硬度，A正确；因为晶胞沿一个方向拉长，故和Ca2＋距离相同且最近的C2－2只有4个(与拉长方向垂直的同一面上)，构成的是正方形，B错；以Ca2＋为中心，与之等距离且最近的是同一平面上的4个C2－2，C正确；该晶胞中含有Ca2＋的个数＝12×14＋1＝4，含有C2－2的个数＝8×18＋6×12＝4，D正确。]13．为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物，进行下列实验。其中合理、可靠的是()A．观察常温下的状态，SbCl5是苍黄色液体，SnCl4为无色液体。结论：SbCl5和SnCl4都是离子化合物B．测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5℃、2.8℃、－33℃。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物C．将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中，滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物D．测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液，发现它们都可以导电。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物B[离子晶体中含有离子键，离子键是阴、阳离子之间强烈的相互作用，故离子晶体往往有较高的熔点，A项错而B项正确；滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，只能说明物质溶于水时能生成Cl－，有的共价化合物溶于水时也能得到Cl－(如HCl)，C错；有些共价化合物的水溶液也能导电，如HCl，D错。]14．某离子晶体晶胞如图所示，其摩尔质量为Mg·mol－1，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为dg·cm－3。下列说法中正确的是()A．晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为1B．晶体中阴、阳离子的配位数都是4C．该晶胞可能是NaCl的晶胞D．该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为34MNA·dcmC[A项用均摊法分析，晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为4；B项中阴、阳离子的配位数都是6；C项该晶胞符合NaCl晶胞的特征，根据氯化钠的晶胞结构图进行计算：设晶胞边长为acm，则两个距离最近的阳离子的核间距离为22a,4×M＝NA·a3d，可求出a＝34MNAd，核间距为2234MNAdcm，D项错误。]15．(1)普鲁士蓝是一种配合物，可用作染料，它的结构单元如图所示，普鲁士蓝中n(K＋)∶n(Fe3＋)∶n(Fe2＋)∶n(CN－)＝________。(2)以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时，常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物，其主要作用除了降低熔点之外还有_______________________。(3)已知MgO的晶体结构属于NaCl型。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如下图所示，请改正图中错误：_______________________。(4)Mg是第三周期元素，该周期部分元素氟化物的熔点见下表：氟化物NaFMgF2SiF4熔点/K12661534183解释表中氟化物熔点差异的原因：_______________。[解析](1)由图示可以看出，Fe2＋、Fe3＋分别位于立方体的四个顶点，而CN－位于棱的中点，故该单元中，Fe3＋、Fe2＋的个数相等，为4×18＝12，CN－的个数＝12×14＝3，故三种离子的个数比为1∶1∶6，根据电荷守恒可知n(K＋)∶n(Fe3＋)∶n(Fe2＋)∶n(CN－)＝1∶1∶1∶6。(2)这些物质不能实际参与反应，是为了降低熔点及增强熔融盐的导电性。(3)Mg2＋和O2－的半径是O2－Mg2＋，故空心球应为O2－，实心球应为Mg2＋；图中应该黑白球交替出现，故8号球应为实心球。(4)离子晶体微粒间的作用力随阳离子半径的减小、电荷的增大而增大，故MgF2的熔点高于NaF；SiF4是分子晶体，晶体微粒间的作用力为范德华力，因而熔点较低。[答案](1)1∶1∶1∶6(2)增强熔融盐的导电性(3)空心球应为O2－，实心球应为Mg2＋；8号空心球应改为实心球(4)离子晶体微粒间的作用力随阳离子半径的减小、电荷的增大而增大，故MgF2的熔点高于NaF；SiF4是分子晶体，晶体微粒间的作用力为范德华力，因而熔点较低16．某离子晶体晶胞如图所示，阳离子X(●)位于立方体的顶点，阴离子Y(○)位于立方体的中心，试分析：(1