2019-2020年高中化学 专题3 第二单元 离子键 离子晶体教学设计 苏教版选修3

1．下列热化学方程式中ΔH的绝对值能直接表示氯化钠晶格能的是( ) A．Na(g)＋Cl(g)===NaCl(s) ΔH

＋－

B．Na(g)＋Cl(g)===NaCl(g) ΔH

＋－

C．Na(g)＋Cl(g)===NaCl(s) ΔH

＋

D．2Na(g)＋Cl2(g)===2NaCl(g) ΔH 【解析】 A中是气态原子，B中NaCl(g)不是晶体，D中NaCl(g)不是晶体，也不是1 mol晶体，三选项均不符合晶格能的定义，C与晶格能的定义符合。

【答案】 C

2．下列各组元素的原子间反应容易形成离子键的是( ) 原子 a b c d e f g M层电子数 1 2 3 4 5 6 7 A.a和c B．a和f C．d和g D．b和g

【解析】 由原子a～g的M层电子数可知，M层即为原子的最外层，元素a～g均为第三周期元素。a、b均为活泼的金属元素，f、g均为活泼的非金属元素，所以a与f、b与g形成的化学键为离子键。

【答案】 BD

3．NaF、NaI、MgO均为离子化合物，根据下列数据，这三种化合物的熔点高低顺序是( )

物质 ①NaF ②NaI ③MgO 离子电荷数 1 1 2 －10键长/10m 2.31 3.18 2.10 A.①＞②＞③ B．③＞①＞② C．③＞②＞① D．②＞①＞③ 【解析】 离子化合物的熔点与离子键强弱有关，而离子键的强弱可由电荷数多少和离子半径大小进行判断。离子所带电荷越多，离子半径越小，离子键越强，离子化合物熔点越高。故可判断答案为B项。

【答案】 B

4．碱金属和卤素形成的化合物大多具有的性质是( ) ①固态时不导电，熔融状态导电 ②能溶于水，其水溶液导电 ③低熔点 ④较高沸点 ⑤易升华

A．①②③ B．①②④ C．①④⑤ D．②③④

【解析】 卤素与碱金属形成的化合物为典型的离子化合物，具备离子晶体的性质。 【答案】 B

5．下列说法正确的是( )

A．离子晶体中一定都含有金属离子

B．离子晶体中，每个阳离子吸引一定数目的阴离子，每个阴离子也吸引相同数目的阳离子

C．氯化钠晶体中，阴、阳离子个数比为1∶1 D．有阳离子的晶体一定是离子晶体 【解析】 离子晶体中NH4Cl中无金属离子。阴、阳离子吸引对方的数目比有的是1∶1，有的不是1∶1；金属晶体中也同离子晶体一样含有阳离子。

【答案】 C

2＋－－

6．萤石(CaF2)属于立方晶体，萤石晶体中每个Ca被8个F包围，则每个F周围最近

2＋

距离的Ca的数目为( )

A．2 B．4 C．6 D．8

【解析】 据萤石的化学式CaF2＋－2＋

2可以推知，因为n(Ca)∶n(F)＝1∶2，而Ca被8个F－包围，则F－周围最近距离的Ca2＋

为4个。

【答案】 B

7．氯化铯晶胞(晶体中重复的结构单元)如下图甲所示，该晶体中Cs＋与Cl－

的个数比为1∶1，化学式为CsCl。若某晶体晶胞结构如下图乙所示，其中含有A、B、C三种微粒，则该晶体中A、B、C微粒的个数比为 ( )

A．8∶6∶1 B．4∶3∶1 C．1 ∶6∶1 D．1∶3∶1

【解析】 A的个数为8×18＝1，B的个数为6×1

2

＝3，C的个数为1。

【答案】 D

8．A、B为两种短周期元素，A的原子序数大于B，且B原子的最外层电子数为A原子最外层电子数的3倍。A、B形成的化合物是中学化学常见的化合物，该化合物熔融时能导电，试回答下列问题：

(1)A、B的元素符号分别是________、________。

(2)用电子式表示A、B元素形成化合物的过程： ________________________________________________________________________。

(3)A、B所形成的化合物的晶体结构与氯化钠晶体结构相似，则每个阳离子周围吸引了________个阴离子；晶体中阴、阳离子数之比为 ________。

(4)A、B所形成化合物的晶体的熔点比NaF晶体的熔点________(填“高”或“低”)，其判断的理由是 ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 【解析】 若A原子最外层有1个电子，则B原子最外层有3个电子。由于A、B均为短周期元素，原子序数A>B，经讨论A只能可能是钠，B为硼，但A、B形成的化合物是中学化学常见化合物，故上述假设不符合题意。

若A原子最外层有2个电子，则B原子最外层有6个电子。根据题意，经讨论知，只有A为镁，B为氧符合题意。

【答案】 (1)Mg O (2)

(3)6 1∶1 (4)高 离子半径相差不大，MgO中离子所带电荷数较多，离子键强 9．金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题： (1)Ni原子的核外电子排布式为 ________；

(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2＋和Fe2＋

的半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO________FeO(填“<”或“>”)；

(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为 ________；

(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如下图所示，该合金的化学式为________。

【解析】 (1)镍属于28号元素，根据原子核外电子排布的轨道能量顺序可以写出该原

2262682

子的核外电子排布式，Ni的核外电子排布式是1s2s2p3s3p3d4s。

(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，说明二者都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔点越高。

2＋2＋

由于Ni的半径小于Fe的半径，则熔点的大小为NiO>FeO。

(3)因为NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，而氯化钠中阴、阳离子的配位数均为6，所以NiO晶胞中Ni和O的配位数也均为6。

(4)晶胞中镧原子数＝8×1/8＝1；镍原子数＝1＋8×1/2＝5，所以化学式为LaNi5。

2262682

【答案】 (1)1s2s2p3s3p3d4s (2)> (3)6,6 (4)LaNi5

10．下图为离子晶体空间构型示意图(?代表阳离子，代表阴离子)：

(注：B图晶胞中内部有2个○一个●)

(1)以M代表阳离子，N代表阴离子，写出各离子晶体组成的表达式： A．________；B.________； C．________；D.________。

(2)已知FeS2晶体(黄铁矿的主要成分)具有A的空间结构。 ①FeS2晶体中存在的化学键类型是 ________。

②若晶体结构A中相邻的阴、阳离子间的距离为a cm且用NA代表阿伏加德罗常数，则

－3

FeS2晶体的密度是________g·cm。

1111

【解析】 (1)A中M的个数为4×＝个，阴离子N的个数为4×＝(个)；B中阴离

8282

1111

子N的个数为4×＋2＝4(个)，阳离子M个数为8×＋1＝2(个)；C中阳离子M有4×＝2882

1

(个)，阴离子N有1个；D中阳离子M为8×＝1(个)，阴离子N有1个。(2)FeS2晶体中的

8

1

化学键为离子键和硫硫之间的非极性共价键，1个立方体中有个MN，故ρ＝

2

1－1×120 g·mol260－3

－133＝3 g·cm NA mol·a cmaNA

60

【答案】 (1)MN MN2 MN2 MN (2)①离子键、非极性共价键 ②3

aNA

11.

(2012·新课标高考节选)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。

－3

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(列式并计

2－2＋

算)，a位置S离子与b位置Zn离子之间的距离为________pm(列式表示)。

112＋2－

【解析】 在此晶胞中有Zn4个、S为×8＋×6＝4个，所以1 mol晶胞的质量为

82

－1

388 g·mol

(65＋32)×4＝388 g，一个晶胞的质量为一个晶胞的体积为V＝(540×1023－1，6.02×10 mol

－10

cm)，根据ρ＝即可计算；b点(Zn)在由A、H、C、D四点构成的正四面体的中心，

3

mV2＋

所以∠ABH＝109°28′。如图所示，连接AH、EH，求得AH＝2702，作BG垂直于AH，GH11109°28′＝AH＝1352，∠GBH＝∠ABH＝，通过三角函数即可求出。 222

【答案】

＋

23－1

6.02×10 mol

－10

3

－1

≈4.1

2701－cos 109°28′

或

1352

或

109°28′sin 2

1353