分析:
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。
12.为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4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,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的水溶液的导电性,发现它们都可以导电。
结论:
SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
答案:
B
解析:
解答:
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HNO3酸化的AgNO3溶液反应,产生白色沉淀,故A、C、D都不可靠。
分析:
本题考查判断离子晶体的方法,熟练掌握离子晶体的性质是解题的关键。
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
答案:
D
解析:
解答:
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(单质
硅为半导体)
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
一般不
溶于水
可导电
另外,固态石墨也可以导电,而石墨是混合晶体。
分析:
本题考查如何根据晶体的性质判断是否为离子晶体。
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.58.5g氯化钠晶体中约含6.02×1023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
答案:
D
解析:
解答:
氯化钠晶体的晶胞结构如图所示
从中可以看出在立方体的面心中均有Cl-,故其是面心立方最密堆积,故A错;氯化铯晶体的晶胞结构为
其结构呈体心立方最密堆积,故C错;从上图中可以得出氯化钠晶体中以Na+为中心向三维方向伸展,有6(上、下、前、后、左、右)个Cl-近邻,故D正确;NaCl为离子晶体,其中不含有NaCl分子,故B错。
分析:
本题考查典型离子晶体氯化钠的晶体结构与性质,熟练掌握氯化钠的空间构型是解题的关键。
15.下列说法正确的是( )
A.Na2O2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.CaF2晶体中,Ca2+和F-的配位数之比为1∶2
D.CsCl晶胞中,Cl-的配位数是8
答案:
D
解析:
解答:
Na2O2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CaF2化学式组成来看,Ca2+和F-的配位数之比是2∶1。
分析:
本题考查离子晶体的阴阳离子配比和离子的配位数,熟练掌握常见离子晶体的结构是解题的关键。
16.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( )
A.B2AB.BA2
C.B7A4D.B4A7
答案:
B
解析:
解答:
根据均摊法,该结构单元中含A:
8×1=8,含B:
×8+×6=4,B与A离子数之比为4∶8=1∶2,即该晶体的化学式为BA2,B项正确,故答案为B项。
分析:
本题考查利用均摊法计算离子晶体的化学式。
17.金属晶体和离子晶体是重要晶体类型。
下列关于它们的说法中正确的是( )
A.金属晶体和离子晶体都能导电
B.在镁晶体中,1个Mg2+只与2个价电子存在强烈的相互作用
C.金属晶体和离子晶体都可采取“紧密堆积”方式,原子晶体都可采取“非紧密堆积”方式
D.金属晶体和离子晶体中分别存在金属键和离子键等相互作用,很难断裂,因而都具有延展性
答案:
C
解析:
解答:
离子晶体中的离子不是自由移动的离子,不能导电,A项不正确;镁晶体中的自由电子被整个晶体所共有,不属于某个Mg2+,B项不正确;离子晶体不具有延展性,D项错误。
分析:
本题考查离子晶体、金属晶体、金属晶体的基本堆积模型等知识点,熟练掌握警惕的基本知识点是解题的关键。
18.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,其单质的活动性一定越强
答案:
A
解析:
解答:
稀有气体形成的分子晶体中不存在共价键;分子中含两个氢原子的酸不一定是二元酸,例如甲酸HCOOH;金属晶体中含有金属阳离子,但它不是离子晶体;元素的非金属性越强,其单质的活动性不一定越强,例如氮气。
故选A。
分析:
本题考查离子晶体、金属晶体、不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别,熟练掌握金属晶体和分子晶体是解题的关键。
19.下图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中的最小重复单元),已知晶体中两个最近的Cs+离子核间距离为acm,氯化铯的相对分子质量为M,NA为阿伏加德罗常数,则氯化铯晶体密度是( )
A.
g/cm3
B.
g/cm3
C.
g/cm3
D.
g/cm3
答案:
C
解析:
解答:
处于顶角的离子同时为8个晶胞所共有,每个离子有1/8属于晶胞,处于晶体内的离子,全属于晶胞,可知1个氯化铯晶胞有1个Cs+和1个Cl-。
则1mol氯化铯的体积为NAa3cm3,故氯化铯晶体的密度为
g/cm3。
分析:
本题考查离子晶体的密度的计算,熟练掌握晶胞的定义是解题的关键。
20.元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示。
下列说法中错误的是( )
A.Xn+的核外电子数为19
B.该晶体中阳离子与阴离子个数比为3:
1
C.Xn+中n=1
D.晶体中每个Xn+周围有2个等距离且最近的N3-
答案:
A
解析:
解答:
利用均摊法可确定该晶体的化学式,N3-的个数为8×
=1个,Xn+的个数为12×
=3个,即晶体的化学式为X3N,根据电荷守恒可以确定Xn+中n=1,由Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,知Xn+为Cu+,其核外电子数为28,晶体中与Cu+等距离的N3-有2个。
综上分析可知A项错误。
分析:
本题主要考查晶体的结构、利用均摊法可确定该晶体的化学式,熟练掌握晶体的结构是解题的关键。
二、非选择题
21.
(1)氯酸钾熔化时,微粒间克服了__________;二氧化硅熔化时,微粒间克服了____________;碘升华时,粒子间克服了_________________________________。
三种晶体熔点由高到低的顺序是________________________________________________。
答案:
离子键|共价键|分子间作用力|二氧化硅>氯酸钾>碘
(2)下列六种晶体:
①CO2、②NaCl、③Na、④Si、⑤CS2、⑥金刚石,它们的熔点从低到高的顺序为__________(填序号)。
答案:
①⑤③②④⑥
(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、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_____________________________________。
答案:
CO2|H2|H2、CO2、HF|HF|(NH4)2SO4|SiC|SiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H2
解析:
解答:
(1)氯酸钾为离子晶体,熔化时应克服离子键;SiO2为原子晶体,熔化时应克服共价键;碘为分子晶体,升华时应克服分子间作用力。
(2)一般不同晶体的熔点:
原子晶体>离子晶体>分子晶体,金属晶体变化较大,CO2和CS2与Na相比,Na常温下是固体,而CS2为液体,CO2为气体,可知CO2<CS2<Na<NaCl<Si<金刚石。
分析:
本题考查离子晶体、金属晶体、不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别,熟练掌握各种晶体类型的熔沸点的变化规律是解题的关键。
22.现有几组物质的熔点(℃)数据:
A组
B组
C组
D组
金刚石:
>3550
Li:
181
HF:
-83
NaCl:
801
硅晶体:
1410
Na:
98
HCl:
-115
KCl:
776
硼晶体:
2300
K:
64
HBr:
-89
RbCl:
718
二氧化硅:
1723
Rb:
39
HI:
-51
CsCl:
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________。
答案:
原子|共价键
(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
答案:
①②③④
(3)C组中HF熔点反常是由于_________________________。
答案:
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)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
答案:
②④
(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为:
NaCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因解释为___________________________________________。
答案:
D组晶体都为离子晶体,r(Na+)解析:
解答:
(1)A组由非金属元素组成,熔点最高,属于原子晶体,熔化时需破坏共价键。
(2)B组都是金属,具有金属晶体的性质。
(3)HF熔点高是由于分子之间形成氢键。
(4)D组是离子化合物,熔点高,具有离子晶体的性质。
(5)晶格能与离子电荷和离子半径有关,离子所带电荷数越多,半径越小,晶格能越大,晶体熔点越高。
分析:
本题考查离子晶体、原子晶体、分子晶体、不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别,熟练掌握各类晶体的结构和性质是解题的关键。
23.下列7种物质:
①白磷(P4) ②水晶 ③氯化铵 ④氢氧化钙 ⑤氟化钠 ⑥过氧化钠 ⑦石墨,固态下都为晶体,回答下列问题(填写序号):
(1)不含金属离子的离子晶体是 ,只含离子键的离子晶体是 ,既有离子键又有非极性键的离子晶体是 ,既有离子键又有极性键的离子晶体是 。
答案:
③|⑤|⑥|③和④
(2)既含范德华力又有非极性键的晶体是 ,熔化时既要克服范德华力又要破坏化学键的是 ,熔化时只破坏共价键的是 。
答案:
①⑦|⑦|②
解析:
解答:
(1)属于离子晶体的有③④⑤⑥,其中③只含非金属元素,NaF中只含离子键,Na2O2中有离子键和非极性共价键,NH4Cl和Ca(OH)2有离子键和极性共价键。
(2)分子晶体中含范德华力,只有白磷、石墨晶体中既有范德华力又有共价键,水晶中只含共价键。
分析:
熟练掌握各类晶体类型的判断方法是解题的关键。
24.已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,且原子序数依次增大,其中A原子核外有三个未成对电子;A与B可形成离子化合物B3A2;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D原子核外的M层中有两对成对电子;E原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满。
请根据以上信息,回答下列问题(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示):
(1)比E核外电子数少5的元素的原子核外电子排布式是 ,A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为 。
答案:
1s22s22p63s23p63d54s1(或Ar]3d54s1)|Al(2)B的氯化物的熔点远高于C的氯化物的熔点,理由是 。
答案:
MgCl2为离子晶体而AlCl3为分子晶体
(3)A的氢化物属于 (填“极性”或“非极性”)分子,D的低价氧化物分子的空间构型是 。
答案:
极性|V形
(4)A、E形成的某种化合物的晶胞结构如图所示,则其化学式为 (每个球均表示1个原子)。
答案:
CuN3
解析:
解答:
A原子核外有三个未成对电子,可以推断为N;A与B可形成离子化合物B3A2,可以推断B为Mg;C元素是地壳中含量最高的金属元素,即为Al;D原子核外的M层中有两对成对电子,可以推断D为S;E原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满,可以推断E为Cu,Cu的核外电子数为29,比其核外电子数少5的是Cr元素。
分析:
本题考查知识点较多涉及到元素推断、元素性质与结构的关系、晶体结构、电子排布式等,熟练掌握元素推断是解题的关键。
25.如图,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的。
(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。
答案:
(答案不唯一,合理即可)
(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。
答案:
12
(3)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Cl-的个数等于________,即________(填计算式);Na+的个数等于________,即________(填计算式)。
答案:
4|12×
+1=4|4|8×
+6×
=4(答案不唯一,只要与第1问对应即可)
(4)设NaCl的摩尔质量为Mrg·mol-1,食盐晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA。
食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为________cm。
答案:
解析:
离子晶体
解答:
(1)如图所示。
(2)从体心Na+看,与它最接近的且距离相等的Na+共有12个。
(3)根据离子晶体的晶胞,求阴、阳离子个数比的方法是均摊法。
由此可知,如图NaCl晶胞中,含Na+:
8×
+6×
=4个;含Cl-:
12×
+1=4个。
(4)设Cl-与Na+的最近距离为acm,则两个最近的Na+间的距离为
acm,又:
=Mr。
即a=
。
所以Na+间的最近距离为:
。
分析:
本题考查对离子晶体的结构的理解,均摊法的运用和晶体密度的计算等。