2017届二轮复习离子晶体专题练习课件（共43张）（全国通用） 43页

2017 届高考化学二轮总复习 离子晶体 专题练习 A 1. “类推”是一种重要的学习方法，但有时会产生错误的结论，下列类推结论中正确的是 ( 　　 ) A ．第二周期元素氢化物的稳定性顺序是： HF>H 2 O>NH 3 ；则第三周期元素氢化物的稳定性顺序也是： HCl>H 2 S>PH 3 B ． ⅣA 族元素氢化物沸点顺序是： GeH 4 >SiH 4 >CH 4 ；则 ⅤA 族元素氢化物沸点顺序也是： AsH 3 >PH 3 >NH 3 C ．晶体中有阴离子，必有阳离子；则晶体中有阳离子，必有阴离子 D ．干冰 (CO 2 ) 是分子晶体，则 SiO 2 也是分子晶体 【 解析 】 B 项 ⅤA 族中的 NH 3 分子之间有氢键，沸点高于 AsH 3 ； C 项金属晶体只有阳离子，没有阴离子； D 项 SiO 2 为原子晶体。 【 答案 】A 2. 仅由下列各组元素所组成的化合物 , 不可能形成离子晶体的是 ( 　　 ) A.H 、 O 、 S B.Na 、 H 、 O C.K 、 Cl 、 O D.H 、 N 、 Cl 【 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 NH 4 Cl 。 【 答案 】A A 3. 自然界中的 CaF 2 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 CaF 2 是离子晶体的是 ( 　　 ) A.CaF 2 难溶于水 , 其水溶液的导电性极弱 B.CaF 2 的熔沸点较高 , 硬度较大 C.CaF 2 固体不导电 , 但在熔融状态下可以导电 D.CaF 2 在有机溶剂 ( 如苯 ) 中的溶解度极小 C 【 解析 】 难溶于水 , 其水溶液的导电性极弱 , 不能说明 CaF 2 一定是离子晶体 ; 熔沸点较高 , 硬度较大 , 也可能是原子晶体的性质 ,B 不能说明 CaF 2 一定是离子晶体 ; 熔融状态下可以导电 , 一定有自由移动的离子生成 ,C 说明 CaF 2 一定是离子晶体 ;CaF 2 在有机溶剂 ( 如苯 ) 中的溶解度极小 , 只能说明 CaF 2 是极性分子 , 不能说明 CaF 2 一定是离子晶体。 【 答案 】C 4. 有关晶格能的叙述正确的是 ( 　　 ) A. 晶格能是气态原子形成 1 摩尔离子晶体释放的能量 B. 晶格能通常取正值 , 但有时也取负值 C. 晶格能越大 , 形成的离子晶体越稳定 D. 晶格能越大 , 物质的硬度反而越小 【 解析 】 晶格能是气态离子形成 1 摩尔离子晶体时所释放的能量 , 晶格能取正值 , 且晶格能越大 , 晶体越稳定 , 熔点越高 , 硬度越大。 【 答案 】C C 5. 下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是 ( 　　 ) A. 熔点 :NaF>MgF 2 >AlF 3 B. 晶格能 :NaF>NaCl>NaBr C. 阴离子的配位数 :CsCl>NaCl>CaF 2 D. 硬度 :MgO>CaO>BaO 【 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(Mg 2+ )>r(Al 3+ ), 且 Na + 、 Mg 2+ 、 Al 3+ 所带电荷依次增大 , 所以 NaF 、 MgF 2 、 AlF 3 的离子键依次增强 , 晶格能依次增大 , 故熔点依次升高。 r(F - )NaBr C ．硬度： MgO>CaO D ．熔沸点：冰 >NaCl 【 解析 】 对电荷相同的离子，离子半径越小，晶格能越大，熔、沸点越高，硬度越大。离子半径 Cl －
MgF 2 >AlF 3 B ．晶格能： NaF>NaCl>NaBr C ．阴离子的配位数： CsCl>NaCl>CaF 2 D ．硬度： MgO>CaO>BaO A 【 解析 】 选 A 。由于 Na ＋ 、 Mg 2 ＋ 、 Al 3 ＋ 的离子半径依次减小，所带电荷依次增加，所以 NaF 、 MgF 2 、 AlF 3 的晶格能依次增大，即熔点依次升高； F － 、 Cl － 、 Br － 的离子半径依次增大， NaF 、 NaCl 、 NaBr 的晶格能依次减小； CsCl 、 NaCl 、 CaF 2 阴离子的配位数分别为 8 、 6 、 4 ； Mg 2 ＋ 、 Ca 2 ＋ 、 Ba 2 ＋ 离子半径依次增大， MgO 、 CaO 、 BaO 晶格能依次减小，即硬度依次减小。 【 答案 】A 10. .AB 、 CD 、 EF 均为 1 ∶ 1 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 AB CD EF 离子电荷数 1 1 2 核间距 /10 -10 m 2.31 3.18 2.10 A.CD>AB>EF B.AB>EF>CD C.AB>CD>EF D.EF>AB>CD D 【 解析 】 离子所带的电荷数越多 , 核间距越小 , 则晶格能越大 , 熔沸点越高。 【 答案 】D 11. 下列物质中 , 属于含有极性共价键的离子晶体的是 ( 　　 ) A.CsCl B.KOH C.H 2 O D.Na 2 O 2 【 解析 】 水是共价化合物 , 形成的晶体是分子晶体。 CsCl 、 KOH 、 Na 2 O 2 都是离子晶体 , 但是 CsCl 中只有离子键。 KOH 由 K + 和 OH - 组成 ,OH - 中存在极性共价键 , 因此 B 选项符合题意。 Na 2 O 2 由 Na + 和组成 , 中存在非极性共价键 , 不符合题意。 【 答案 】B B 12. 为了确定 SbCl 3 、 SbCl 5 、 SnCl 4 是否为离子化合物 , 可以进行下列实验 , 其中合理、可靠的是 ( 　　 ) A. 观察常温下的状态 ,SbCl 5 是苍黄色液体 ,SnCl 4 为无色液体。结论 :SbCl 5 和 SnCl 4 都是离子化合物 B. 测定 SbCl 3 、 SbCl 5 、 SnCl 4 的熔点依次为 73.5 ℃、 2.8 ℃、 -33 ℃。结论 :SbCl 3 、 SbCl 5 、 SnCl 4 都不是离子化合物 C. 将 SbCl 3 、 SbCl 5 、 SnCl 4 溶解于水中 , 滴入 HNO 3 酸化的 AgNO 3 溶液 , 产生白色沉淀。结论 :SbCl 3 、 SbCl 5 、 SnCl 4 都是离子化合物 D. 测定 SbCl 3 、 SbCl 5 、 SnCl 4 的水溶液的导电性 , 发现它们都可以导电。结论 :SbCl 3 、 SbCl 5 、 SnCl 4 都是离子化合物 B 解析 】 离子化合物一般熔点较高 , 熔化后可导电 ; 分子晶体溶于水后也可以发生电离而导电 , 如 HCl 等溶于水电离产生 Cl - , 能与 HNO 3 酸化的 AgNO 3 溶液反应 , 产生白色沉淀 , 故 A 、 C 、 D 都不可靠。 【 答案 】B 13. 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. 固态不导电而熔融状态导电的晶体一定是离子晶体 14. 对于氯化钠晶体 , 下列描述正确的是 ( 　　 ) A. 它是六方紧密堆积的一个例子 B.58.5 g 氯化钠晶体中约含 6.02×10 23 个 NaCl 分子 C. 与氯化铯晶体结构相同 D. 每个 Na + 与 6 个 Cl - 作为近邻 D 15. 下列说法正确的是 ( 　　 ) A.Na 2 O 2 晶体中 , 阴、阳离子个数比是 1 ∶ 1 B.NaCl 晶胞中有 1 个 Na + 和 1 个 Cl - C.CaF 2 晶体中 ,Ca 2+ 和 F - 的配位数之比为 1 ∶ 2 D.CsCl 晶胞中 ,Cl - 的配位数是 8 D 【 解析 】 Na 2 O 2 晶体中阳离子是 Na + , 阴离子是 ( 看作离子团 ), 阴、阳离子个数比为 1 ∶ 2; 而 NaCl 只是化学式 , 阳离子为 Na + , 阴、阳离子个数比是 1 ∶ 1, 在晶胞中 , 根据均摊法 , 有 4 个 Na + 和 4 个 Cl - ; 从 CaF 2 化学式组成来看 ,Ca 2+ 和 F - 的配位数之比是 2 ∶ 1 。 【 答案 】D 16. 分析化学中常用 X 射线研究晶体结构，有一种蓝色晶体可表示为 [M x Fe y (CN) z ] ，研究表明它的结构特性是 Fe 2 ＋ 、 Fe 3 ＋ 分别占据立方体的顶点，自身互不相邻，而 CN － 位于立方体的棱上，其晶体中的阴离子晶胞结构如下图所示，下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．该晶体是原子晶体 B. M 的离子位于上述晶胞的面心，呈＋ 2 价 C ． M 的离子位于上述晶胞体心，呈＋ 1 价，且 M ＋ 空缺率为 50%( 体心中没有 M ＋ 的占总体心的百分数 ) D ．晶体的化学式可表示为 MFe 2 (CN) 6 ，且 M 为＋ 1 价 CD 17. 叠氮酸 (HN 3 ) 与醋酸酸性相近，其盐稳定，但遭撞击可迅速分解生成氮气，有关叠氮酸的叙述有① NaN 3 的水溶液呈碱性；② HN 3 的固体属于分子晶体；③ NaN 3 的固体属于离子晶体；④ NaN 3 可用于小汽车防撞保护气囊。其中正确的有 ( 　　 ) A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D ．全对 D 【 解析 】 HN 3 为弱酸，故 NaN 3 水解后溶液呈碱性，①正确； HN 3 为共价化合物，其晶体为分子晶体，故②正确； NaN 3 是盐类，属离子化合物形成的离子晶体，故③正确； NaN 3 受撞击后产生大量气体，可起到缓冲外界撞击的作用，因此可用于汽车的防撞保护气囊，故④正确，所以选 D 。 【 答案 】D 18. 如下图，直线交点处的圆圈为 NaCl 晶体中 Na ＋ 或 Cl － 所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列。 (1) 请将其中代表 Na ＋ 的圆圈涂黑 ( 不必考虑体积大小 ) ，以完成 NaCl 晶体结构示意图。 (2) 晶体中，在每个 Na ＋ 的周围与它最接近的且距离相等的 Na ＋ 共有 ________ 个； (3) 晶体中每一个重复的结构单元叫晶胞。在 NaCl 晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的 Na ＋ 或 Cl － 为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中 Na ＋ 的个数等于 ________ ，即 ( 填计算式 )_____ _________________________ ， Cl － 的个数等于 ________ ，即 ( 填计算式 )______________________________ ； (4) 设 NaCl 的摩尔质量为 Mg·mol － 1 ，食盐晶体的密度为 ρ g·cm － 3 ，阿伏加德罗常数为 N A 。食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为 ________cm 。 19. (1) 氯酸钾熔化，粒子间克服了 ________ 的作用力；二氧化硅熔化，粒子间克服了 ________ 的作用力；碘的升华，粒子间克服了 ________ 的作用力。三种晶体熔点由高到低的顺序是 _________ _________________________ ； (2) 下列六种晶体：① CO 2 ，② NaCl ，③ Na ，④ Si ，⑤ CS 2 ，⑥金刚石，它们的熔点从低到高的顺序为 ________________( 填序号 ) ； (3) 在 H 2 、 (NH 4 ) 2 SO 4 、 SiC 、 CO 2 、 HF 中，由极性键形成的非极性分子有 ________ ，由非极性键形成的非极性分子有 ________ ，能形成分子晶体的物质是 ________ ，含有氢键的晶体的化学式是 ________ ，属于离子晶体的是 ________ ，属于原子晶体的是 ________ ，五种物质的熔点由高到低的顺序是 _________________________________________ ； (4)A 、 B 、 C 、 D 为四种晶体，性质如下： A ．固态时能导电，能溶于盐酸 B ．能溶于 CS 2 ，不溶于水 C ．固态时不导电，液态时能导电，可溶于水 D ．固态、液态时均不导电，熔点为 3500 ℃ 试推断它们的晶体类型： A ． ________B.________C ． ________D.________ ； (5) 下图中 A ～ D 是中学化学教科书上常见的几种晶体结构模型，请填写相应物质的名称： A________ ； B________ ； C________ ； D________ 。 解析 】 (1) 氯酸钾是离子晶体，熔化离子晶体时需要克服离子键的作用力；二氧化硅是原子晶体，熔化原子晶体时需要克服共价键的作用力；碘为分子晶体，熔化分子晶体时需要克服的是分子间的作用力。由于原子晶体是由共价键形成的空间网状结构的晶体，所以原子晶体的熔点最高，其次是离子晶体，由于分子间作用力与化学键相比较要小得多，所以碘的熔点最低。 (2) 先把六种晶体分类。原子晶体：④、⑥；离子晶体：②；金属晶体：③；分子晶体：①、⑤。由于 C 的原子半径小于 Si 的原子半径，所以金刚石的熔点高于晶体硅。 CO 2 和 CS 2 同属于分子晶体，其熔点与相对分子质量成正比，故 CS 2 熔点高于 CO 2 。 Na 在通常状态下是固态，而 CS 2 是液态， CO 2 是气态，所以 Na 的熔点高于 CS 2 和 CO 2 ； Na 在水中反应时即熔化成小球，说明它的熔点较 NaCl 低。 【 答案 】 (1) 离子键　共价键　分子间　二氧化硅＞氯酸钾＞碘 (2) ①⑤③②④⑥ (3)CO 2 　 H 2 　 H 2 、 CO 2 、 HF 　 HF 　 (NH 4 ) 2 SO 4 　 SiC 　 SiC ＞ (NH 4 ) 2 SO 4 ＞ HF ＞ CO 2 ＞ H 2 (4) 金属晶体　分子晶体　离子晶体　原子晶体 (5) 氯化铯　氯化钠　二氧化硅　金刚石 20. ⅥA 族的氧、硫、硒 (Se) 、碲 (Te) 等元素在化合物中常表现出多种氧化态 , 含 ⅥA 族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题。 (1)S 单质的常见形式为 S 8 , 其环状结构如下图所示 ,S 原子采用的轨道杂化方式是 　　　 ；  (2) 原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量 ,O 、 S 、 Se 原子的第一电离能由大到小的顺序为 　　　　　　　 ；  (3)Se 原子序数为 　　　 , 其核外 M 层电子的排布式为　　　 ； (4)H 2 Se 的酸性比 H 2 S 　　　 ( 填“强”或“弱” ) 。气态 SeO 3 分子的立体构型为　　　 ,S 的立体构型为　　　 ； (5)H 2 SeO 3 的 K 1 和 K 2 分别为 2.7×10 -3 和 2.5×10 -8 ,H 2 SeO 4 第一步几乎完全电离 ,K 2 为 1.2×10 -2 , 请根据结构与性质的关系解释 : ① H 2 SeO 3 和 H 2 SeO 4 第一步电离程度大于第二步电离的原因 : ；   ② H 2 SeO 4 比 H 2 SeO 3 酸性强的原因 :   ；  (6)ZnS 在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方 ZnS 晶体结构如下图所示 , 其晶胞边长为 540.0 pm, 密度为 　　　 g·cm -3 ( 列式并计算 ),a 位置 S 2- 与 b 位置 Zn 2+ 之间的距离为　　　 pm( 列式表示 ) 。  【 解析 】 (1) 首先根据 S 8 的结构和价电子特点 , 确定其杂化方式。 S 的价电子数是 6, 其中形成 2 个 σ 键 , 还有两对孤电子对 , 故杂化方式为 sp 3 。 (2) 在周期表中 , 同主族元素从上到下得电子能力减弱 , 第一电离能依次减小。 (3)Se 在 S 的下一周期 , 其原子序数是 16+18=34, 电子排布式为 [Ar]3d 10 4s 2 4p 4 。 (4)H—Se 键的键长比 H—S 键的键长长 , 所以 H—Se 键易断裂 , 故 H 2 Se 酸性比 H 2 S 强。 SeO 3 中 Se 的杂化方式为 sp 2 杂化 , 立体构型为平面三角形。 S 中 S 的杂化方式为 sp 3 杂化 , 与 3 个 O 原子配位 , 故立体构型为三角锥形。 (5) ①第一步电离产生的 H + 抑制 HSe 和 HSe 的电离 , 使得 HSe 和 HSe 较难电离出 H + 。 ②同种元素形成的不同含氧酸 , 若表示为 (HO) m RO n , 则 n 值越大 ,R 元素的化合价越高 , 正电性越高 ,R—O—H 中 O 的电子更易向 R 原子偏移 ,O—H 键越易断裂 , 易电离产生 H + 。 H 2 SeO 3 和 H 2 SeO 4 可分别表示为 (HO) 2 SeO 和 (HO) 2 SeO 2 , 前者 n 值为 1, 后者 n 值为 2, 显然 H 2 SeO 4 的酸性强于 H 2 SeO 3 。 (6)ZnS 晶胞的体积为 (540.0×10 -10 cm) 3 。 S 2- 位于晶胞的顶点和面心 ,Zn 2+ 位于晶胞的内部 , 一个 ZnS 晶胞中含有 S 2- :8×+6×=4 个 , 含有 4 个 Zn 2+ , 即一个 ZnS 晶胞含有 4 个 S 2- 和 4 个 Zn 2+ , 则晶胞的密度为 =4.1 g·cm -3 。 ZnS 晶胞中 , 面对角线上两个相邻 S 2- 的距离为 540 pm×=270 pm 。每个 Zn 2+ 与周围 4 个 S 2- 形成正四面体结构 , 两个 S 2- 与 Zn 2+ 之间连线的夹角为 109°28', 两个相邻 S 2- 与 Zn 2+ 形成等腰三角形 ( 如图所示 ), 则 ab 之间的距离为 pm 。 【 答案 】 (1)sp 3 (2)O>S>Se (3)34 　 3s 2 3p 6 3d 10 (4) 强　平面三角形　三角锥形 (5) ①第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子 ② H 2 SeO 3 和 H 2 SeO 4 可分别表示为 (HO) 2 SeO 和 (HO) 2 SeO 2 。 H 2 SeO 3 中的 Se 为 +4 价 , 而 H 2 SeO 4 中的 Se 为 +6 价 , 正电性更高 , 导致 Se—O—H 中 O 的电子更向 Se 偏移 , 越易电离出 H + (6)=4.1 或 135