2013屆高考化學(xué) 專題3 第二單元 離子鍵 離子晶體知能演練輕松闖關(guān) 蘇教版選修3

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1、2013屆高考化學(xué) 專題3 第二單元 離子鍵 離子晶體知能演練輕松闖關(guān) 蘇教版選修3 1. 具有下列電子層排布的原子最容易變成陰離子的是(　　) A．1s22s22p5　　 B．1s22s22p6 C．[Ne]3s1 D．[Ne]3s23p5 解析：選A。A、D最外層電子數(shù)都是7，易得電子，其中A的電子層數(shù)比D少，所以最易得電子而變成陰離子；B是稀有氣體Ne，很穩(wěn)定；C是Na，最外層1個(gè)電子，易失電子變成陽(yáng)離子。 2. 下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．離子晶體的晶格能越大離子鍵越強(qiáng) B．陽(yáng)離子的半徑越大則可同時(shí)吸引的陰離子越多 C．通常陰、陽(yáng)離子的半徑越小、電荷越大

2、，該陰、陽(yáng)離子組成的離子化合物的晶格能越大 D．拆開(kāi)1 mol離子鍵所需的能量叫該離子晶體的晶格能 解析：選D。離子晶體的晶格能是指1 mol的離子化合物中的陰、陽(yáng)離子，由相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)結(jié)合成離子晶體時(shí)所釋放出的能量。一般說(shuō)來(lái)，陰、陽(yáng)離子的半徑越小、電荷越大，該陰、陽(yáng)離子組成的離子化合物的晶格能越大，離子晶體的晶格能越大離子鍵越強(qiáng)；離子化合物中陽(yáng)離子的半徑越大，陽(yáng)離子半徑與陰離子半徑比越大，陽(yáng)離子表面就有可能接觸到更多陰離子，即吸引的陰離子越多。因此，D選項(xiàng)不正確。 3. 某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示： 則該離子晶體的化學(xué)式為(　　) A．a(chǎn)bc B．a(chǎn)bc3 C．a(chǎn)b2

3、c3 D．a(chǎn)b3c 解析：選D。根據(jù)所給離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可以看出，位于晶胞的體心位置有一個(gè)a離子；晶胞的每個(gè)棱上都有一個(gè)b離子，因此，一個(gè)晶胞中有12×0.25＝3個(gè)b離子；晶胞的每個(gè)頂點(diǎn)位置都有一個(gè)c離子，因此，一個(gè)晶胞中有8×0.125＝1個(gè)c離子。因此，該離子晶體的化學(xué)式為ab3c。 4. 下列敘述正確的是(　　) A．離子鍵只有飽和性沒(méi)有方向性 B．離子晶體中只含有離子鍵 C．離子鍵的強(qiáng)弱可用晶格能來(lái)衡量 D．構(gòu)成NaOH離子晶體的作用力既有離子鍵又有共價(jià)鍵 解析：選C。離子鍵既沒(méi)有方向性也沒(méi)有飽和性，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；離子晶體中一定含有離子鍵，離子鍵是使離子構(gòu)成晶體的作

4、用力。如果陰離子或陽(yáng)離子中有原子團(tuán)離子存在，則原子團(tuán)內(nèi)各原子是靠共價(jià)鍵結(jié)合的，但此時(shí)共價(jià)鍵并不是“構(gòu)成晶體”的作用力。所以B、D項(xiàng)都不對(duì)。晶格能是破壞1 mol離子晶體使之成為氣態(tài)離子時(shí)所需吸收的能量，晶格能大意味著晶體難破壞，即離子鍵強(qiáng)。所以C項(xiàng)是正確的。 5. 下列三種離子晶體：①NaF(核間距2.31×10－10 m)?、贜aCl(核間距2.79×10－10 m)?、跜aO(核間距2.40×10－10 m)晶格能大小順序正確的排列是(　　) A．①>②>③ B．①>③>② C．③>②>① D．③>①>② 解析：選D。離子電荷和核間距是影響晶格能的兩個(gè)重要因素。在離子電荷相

5、等的情況下，核間距小的晶格能大，所以晶格能NaF>NaCl；在核間距相差不大時(shí)，離子電荷多的晶格能大，所以晶格能CaO>NaF。 6. M元素的1個(gè)原子失去2個(gè)電子，該2個(gè)電子轉(zhuǎn)移到Y(jié)元素的2個(gè)原子中去，形成離子化合物Z，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．Z具有較高的熔點(diǎn) B．Z的化學(xué)式可表示為M2Y C．Z一定能溶于水 D．Z的電子式為 解析：選A。M和Y間的電子轉(zhuǎn)移既然是“得、失”，則形成的一定是離子化合物，所以D項(xiàng)電子式不對(duì)，A項(xiàng)性質(zhì)符合。離子化合物不一定能溶于水，故C不對(duì)。根據(jù)題意，Z的化學(xué)式應(yīng)該是MY2，故B錯(cuò)誤。 7. 如下圖，在氯化鈉晶體中，與每個(gè)Na＋等距離且最近的

6、幾個(gè)Cl－所圍成的空間幾何構(gòu)型為(　　) A．十二面體 B．正八面體 C．正六面體 D．正四面體 解析：選B。在氯化鈉晶體中，與每個(gè)Na＋等距離且最近的Cl－有6個(gè)，正好位于Na＋的上下左右前后，構(gòu)成正八面體。 8. 1 mol氣態(tài)鈉離子和1 mol氣態(tài)氯離子結(jié)合生成1 mol氯化鈉晶體釋放出的熱能為氯化鈉晶體的晶格能。下列熱化學(xué)方程中，能直接表示出氯化鈉晶體的晶體格能是(　　) A．Na＋(g)＋Cl－(g)===NaCl(s)；ΔH B．Na(s)＋Cl2(g) ===NaCl(s)；ΔH C．Na(s)Na(g)；ΔH D．Na(g)－e－===Na＋(g)；

7、ΔH 解析：選A。根據(jù)定義可以得出答案，要注意“1 mol”、“氣態(tài)”的關(guān)鍵詞。 9. 元素X的某價(jià)態(tài)離子X(jué)n＋中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層，它與N3－形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．X元素的原子序數(shù)是19 B．該晶體中陽(yáng)離子與陰離子個(gè)數(shù)比為3∶1 C．Xn＋離子中n＝1 D．晶體中每個(gè)Xn＋周圍有2個(gè)等距離最近的N3－ 解析：選A。充滿三個(gè)電子層，應(yīng)為1s22s22p63s23p63d10，顯然不是19號(hào)K。從晶胞看，白球?yàn)?×1/8＝1，黑球?yàn)?2×1/4＝3，化學(xué)式為X3N，而N為－3價(jià)，所以X為＋1價(jià)。 10. 已知：硅酸鹽和石英的晶

8、格能如下表： 硅酸鹽礦物和石英 橄欖石 輝石 角閃石 云母 長(zhǎng)石 石英 晶格能(kJ/mol) 4400 4100 3800 3800 2400 2600 回答下列問(wèn)題： (1)橄欖石和云母晶出的順序是____________________。 (2)石英總是在各種硅酸鹽析出后才晶出的原因是________________________。 (3)推測(cè)云母和橄欖石的熔點(diǎn)順序?yàn)開(kāi)___________，硬度大小為_(kāi)___________。 解析：晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點(diǎn)越高，硬度越大。晶格能高的晶體熔點(diǎn)較高，更容易在巖漿冷卻過(guò)程中先結(jié)晶，即晶格

9、能越大，對(duì)應(yīng)的巖漿越先晶出。 答案：(1)橄欖石先于云母晶出　(2)主要是它的晶格能較小；其次，它在巖漿中不容易達(dá)到飽和。只有當(dāng)各種金屬離子以硅酸鹽形式析出后，石英的濃度才達(dá)到飽和　(3)橄欖石>云母　橄欖石>云母 11. 瑞士?jī)晌豢茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)一種性能良好的金屬氧化物超導(dǎo)體，使超導(dǎo)工作取得突破性進(jìn)展，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。 (1)根據(jù)圖示晶胞結(jié)構(gòu)，推算晶體中Y、Cu、Ba和O原子個(gè)數(shù)比，確定其化學(xué)式。 (2)根據(jù)(1)所推出的化合物的組成，計(jì)算其中Cu原子的平均化合價(jià)(該化合物中各元素的化合價(jià)為，B，C和C)，試計(jì)算化合物中這兩種價(jià)態(tài)Cu原子個(gè)數(shù)比。 解析：(1)從晶胞可以看出，有1個(gè)

10、Y3＋，2個(gè)Ba2＋。其中銅為8×1/4＋8×1/8＝3個(gè)。氧為4×1/4＋(4＋4)×1/4＋8×1/2＝7個(gè)，所以晶胞的化學(xué)式為YBa2Cu3O7。(2)設(shè)銅的平均化合價(jià)為x，由化合物中元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0可得：1×(＋3)＋2×(＋2)＋3x＋7×(－2)＝0, x＝＋7/3，利用十字交叉法可得Cu2＋∶Cu3＋＝2∶1。 答案：(1)YBa2Cu3O7　(2)＋　Cu2＋∶Cu3＋＝2∶1 12. 在離子晶體中，陰、陽(yáng)離子按一定規(guī)律在空間排列，下圖(左)是NaCl的晶體結(jié)構(gòu)。在離子晶體中，陰、陽(yáng)離子具有或接近具有球?qū)ΨQ的電子云，它們可以被看成是不等徑的鋼性圓球，并彼此相切[

11、如下圖(中)]。離子鍵的鍵長(zhǎng)是相鄰陰、陽(yáng)離子的半徑之和[如下圖(右)]。已知a為常數(shù)。 試回答下列問(wèn)題： (1)在NaCl晶體中，每個(gè)Na＋同時(shí)吸引________個(gè)Cl－，而Na＋數(shù)目與Cl－數(shù)目之比為_(kāi)_______。 (2)Na＋半徑與Cl－半徑之比 ＝________。(已知 ＝1.414，＝1.732，＝2.236) (3)NaCl晶體不存在分子，但在溫度達(dá)到1413 ℃時(shí)，NaCl晶體形成氣體，并以分子形式存在，現(xiàn)有29.25 g NaCl晶體，強(qiáng)熱使溫度達(dá)到1450 ℃，測(cè)得氣體體積為5.6 L(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則此時(shí)氯化鈉氣體的分子式(化學(xué)式)為_(kāi)____

12、___。 解析：(1)觀察晶體的結(jié)構(gòu)分析可知，每個(gè)Na＋同時(shí)吸引6個(gè)Cl－，在每個(gè)晶胞中含Na＋：8×＋6×＝4(個(gè))，含Cl－：12×＋1＝4(個(gè))，即Na＋與Cl－數(shù)目之比為1∶1。 (2)由上圖(中)，因?yàn)閞(Cl－)>r(Na＋)，則 r(Cl－)＝，2r(Na＋)＝a－2r(Cl－)＝a－2×，r(Na＋)＝，＝＝∶＝－1＝0.414。 (3)由＝得V＝＝＝35.34 L， M＝＝＝117 g·mol－1， 設(shè)NaCl化學(xué)式為(NaCl)n，有58.5n＝117，n＝2。 即NaCl氣體的化學(xué)式為Na2Cl2。 答案：(1)6　1∶1　(2)0.414∶1　(3)Na

13、2Cl2 13. 已知A、B、C、D、E五種元素都是元素周期表中前20號(hào)元素，原子序數(shù)依次增大，E的外圍電子排布式為4s2。A、B、C、D四種元素在元素周期表中的相對(duì)位置如下表所示。 根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題： (1)元素C在元素周期表中的位置是________周期________族；D的電子排布式為：________________________。 (2)A和B的離子中，半徑較小的是________(填離子符號(hào))。 (3)A、D分別與B形成的化合物中，________的晶格能大。(填化學(xué)式) (4)A和E可組成離子化合物，其晶胞(晶胞是在晶體中具有代表性的最小重復(fù)單元)結(jié)

14、構(gòu)如圖所示(陽(yáng)離子用“●”表示，位于該正方體的頂點(diǎn)或面心；陰離子用“〇”表示，均位于小正方體中心)。該化合物的電子式是____________。 (5)A和E化合物的晶胞1/8的體積為2.0×10－23 cm3，求A和E組成的離子化合物的密度，請(qǐng)列式并計(jì)算(結(jié)果保留一位小數(shù))：________________________。 解析：原子序數(shù)增大，且E的電子排布為4s2，則應(yīng)為Ca。從所給出的表可知，A為F，B為Na，C為Al，D為Cl。 Na＋與F－核外電子排布相同，但是Na＋的核電荷數(shù)大，故半徑小。一般離子半徑小的，晶格能大。從CaF2的晶胞知，其中含有一個(gè)CaF2，故物質(zhì)的量為1/NA，求密度，可通過(guò)質(zhì)量除以體積即可。 答案：(1)第3?、驛　1s22s22p63s23p5　(2)Na＋ (3)NaF　 (4) (5) ＝3.2 g/cm3