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1、第四节离子晶体练习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2仅由下列各组元素所构成的化合物,不可能形成离子晶体的是()。AH、O、S BNa、H、OCK、Cl、O DH、N、Cl3自然界中的CaF2又称萤石,是一种难溶于水的固体,属于典型的离子晶体。下列实验一定能说明CaF2是离子晶体的是()。ACaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱BCaF2的熔沸点较高,硬度较大CCaF2固体不导电,但在熔融状态下可以导电DCaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小4下列热化学方程式中,能直接表示出氯化钠晶格能的是()。ANa(g)Cl(g)NaCl(s)
2、H1BNa(s)Cl(g)NaCl(s)H2C2Na(g)2Cl(g)2NaCl(s)H3DNa(g)Cl(g)NaCl(s)H45下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()。A熔点:NaFMgF2AlF3B晶格能:NaFNaClNaBrC阴离子的配位数:CsClNaClCaF2D硬度:MgOCaOBaO6AB、CD、EF均为11型离子化合物,根据下列数据判断它们的熔沸点由高到低的顺序是()。物质ABCDEF离子电荷数112核间距/1010 m2.313.182.10A.CDABEF BABEFCDCABCDEF DEFABCD7我国2011年1月进行成功试飞的歼20,具备隐身、超音速巡航、
3、超机动和网络战等能力,能与美国最先进的F-22A媲美。飞机“隐形”的原理是表面涂有能吸收雷达波的材料。目前应用的一种隐性材料是铁氧体等磁性物质。下图是某隐性材料的晶胞,其化学式表示为()。AXZY2 BXYZCXY3Z DXZY48某离子晶体中晶体结构最小的重复单元如下图:A为阴离子,在立方体内,B为阳离子,分别在顶点和面心,则该晶体的化学式为()。AB2A BBA2 CB7A4 DB4A79(1)共价键、范德华力和离子键是粒子之间的三种作用力。有下列晶体:KNO3SiO2晶体Si石墨KClS8。其中,含有两种作用力的是_。(2)下列几组物质间大小关系是(填“”或“”):晶格能:NaCl_Na
4、Br;硬度:MgO_CaO;熔点:NaI_NaBr;熔沸点:CO2_NaCl。10在离子晶体中,阴、阳离子按一定规律的空间排列,如图()是NaCl的晶体结构,在离子晶体中,阴、阳离子具有或近似具有球形对称结构。它们可以看做是不等径的刚性圆球,并彼此相切,如NaCl晶体结构图()。已知a为常数。(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_。(2)Na半径与Cl半径之比为_(已知1.414)。(3)NaCl晶体中不存在分子,但在1.01105Pa、1 413 时,NaCl晶体形成气体,并以分子形式存在。现有29.25 g NaCl晶体。在1.013105Pa时强热
5、使温度达到1 501.5 ,测得气体体积为36.4 L,试应用有关物理、化学知识计算此时氯化钠气体的分子式(化学式)为(不写计算过程)_。(4)若a5.6108 cm,求NaCl晶体的密度(已知5.63175.6,NaCl摩尔质量为58.5 gmol1)。11已知有关物质的熔沸点数据如下表:MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔点/2 8522 072714190沸点/3 6002 9801 412182.7请参考上述数据填空和回答下列问题:(1)工业上常用电解熔融MgCl2的方法生成金属镁,用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生成铝,为什么不用电解MgO的方法生成金属镁,也不用电解AlC
6、l3的方法生成金属铝?(2)设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型。参考答案1. 答案:B解析:离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合而成的,在固态时,阴、阳离子受到彼此的束缚不能自由移动,因而不导电。只有在离子晶体溶于水或熔融后,电离成可以自由移动的阴、阳离子,才可以导电。2. 答案:A解析:强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐等是离子晶体。B项如NaOH、C项如KClO、D项如NH4Cl。3. 答案:C解析:难溶于水,其水溶液的导电性极弱,不能说明CaF2一定是离子晶体;熔点较高,硬度较大,也可能是原子晶体的性质,B不能说明CaF2一定是离子晶体;熔融状态下可以导电,一定有自由移动
7、的离子生成,C说明CaF2一定是离子晶体;CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小,只能说明CaF2是极性分子,不能说明CaF2一定是离子晶体。4. 答案:A解析:掌握晶格能的概念是解答本题的关键。气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量称为晶格能。5. 答案:A解析: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。由于r(Na)r(Mg2)r(Al3),且Na、Mg2、Al3所带电荷依次增大,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。r(F)r(Cl)r(Br),故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小。在CsCl、NaCl、CaF2中阴
8、离子的配位数分别为8、6、4。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。6. 答案:D解析:离子的电荷数越多,核间距越小,则晶格能越大,熔沸点越高。7. 答案:C解析:一个晶胞中有X:81个,有Y:123个,有Z:1个,故化学式为XY3Z,C项正确。8. 答案:B解析:根据均摊法,该结构单元中含A:818,含B:864,B与A离子数之比为4812,即该晶体的化学式为BA2,B项正确,故答案为B项。9. 答案:(1)(2)10. 答案:(1)611(2)0.4141(3)Na2Cl2 (4)2.2 gcm3解析:(1)观察晶体的
9、结构分析可知,每个Na同时吸引6个Cl,在每个晶胞中含Na:864(个),含Cl:1214(个),即Na与Cl数目之比为11。(2)由图(),因为r(Cl)r(Na),则r(Cl),2r(Na)a2r(Cl)a2,r(Na), 10.4141。(3)M117 gmol1设NaCl化学式为(NaCl)n,有58.5n117,n2。即NaCl气体的分子式为Na2Cl2。(4)由NaCl晶体结构分析,每个晶体中含有4个“NaCl分子”,则V,/(5.6108)32.2 gcm3。11. 答案:(1)MgO熔点较高,不宜用电解MgO的方法制备金属镁;而AlCl3不存在自由移动的离子,无法电解。(2)将
10、两种化合物加热熔化后通过导电性实验即可证明。解析:根据数据分析,我们不难看出MgO的熔点远高于MgCl2,故电解熔融MgO将需要更高的温度,消耗更多的能量,不便于操作。又从表中所给的AlCl3的熔沸点数据可作出两个方面的判断:AlCl3易升华(沸点低于熔点),熔沸点低,这与离子晶体有较高的熔沸点相矛盾。由此可见,AlCl3只可能是共价化合物,其晶体属于分子晶体,不存在离子,熔融时不能导电,故也就不能被电解了。将两种晶体加热到熔化状态,MgCl2能电离出自由移动的Mg2和Cl,熔融态能导电,而AlCl3分子中不存在离子,熔融态时无法电离出能自由移动的离子,不能导电。故只要将两种物质加热熔化,并通过导电性实验即可确证MgCl2为离子晶体,AlCl3为分子晶体。