高中化学苏教版 (2019)选择性必修2第二单元 离子键 离子晶体同步测试题

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课后素养落实(八)　离子键　离子晶体(建议用时：40分钟)[基础过关练]1．金属晶体和离子晶体是重要的晶体类型。下列关于它们的选项正确的是(　　)A．金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动B．在锌晶体中，1个Zn2＋只与2个自由电子存在强烈的相互作用C．离子晶体中的化学键很难断裂，因此离子晶体具有延展性D．NaCl晶体的晶格能小于MgO晶体的晶格能D　[金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动，A项错误；在锌晶体中，自由电子属于整个晶体，B项错误；离子晶体中的化学键很难断裂，离子不能自由移动，因此离子晶体不具有延展性，C项错误；NaCl晶体中Na＋、Cl－半径大于Mg2＋、O2－半径，且所带的电荷数小，则NaCl的晶格能小于MgO晶体的晶格能，D项正确。]2．已知K3C60熔融状态下能导电。关于K3C60晶体的分析错误的是(　　)A．是强电解质　　 B．存在两种化学键C．是离子晶体 D．阴阳离子个数比为20∶1D　[K3C60 熔融状态下能导电，所以是电解质，并且是盐，是强电解质，A正确；该离子化合物中，存在离子键，阴离子中存在共价键，B正确；该物质熔融状态下能导电，说明是电解质且含有离子键，所以属于离子晶体，C正确；K3C60===3K＋＋ C，阴阳离子个数比是1∶3，D错误。]3．下列有关晶格能的叙述正确的是(　　)A．晶格能是气态离子形成1 mol离子晶体吸收的能量B．晶格能通常取正值，但是有时也取负值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C　[晶格能是气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，A项错误；晶格能通常取正值，不取负值，B项错误；晶格能越大，离子键越强，形成的离子晶体越稳定，C项正确；晶格能越大，离子键越强，物质的硬度越大，D项错误。]4．试根据学过的知识，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序可能是(　　)A．KCl＞NaCl＞BaO＞CaOB．NaCl＞KCl＞CaO＞BaOC．CaO＞BaO＞NaCl＞KClD．CaO＞BaO＞KCl＞NaClC　[KCl、NaCl、CaO、BaO均为离子晶体，KCl、NaCl阴离子相同，电荷数相同，阳离子的半径越小，晶格能越大，熔点越高，阳离子半径K＋＞Na＋，则熔点NaCl＞KCl，BaO、CaO阴离子相同，电荷数相同，阳离子的半径越小，晶格能越大，熔点越高，阳离子半径Ba2＋＞Ca2＋，则熔点CaO＞BaO；阴、阳离子所带电荷越多，晶体的熔点越高，一般电荷的影响大于半径的影响，所以四种晶体熔点的高低顺序为CaO＞BaO＞NaCl＞KCl。]5．下图是从晶体结构中分割出来的部分结构示意图，试判断其中属于NaCl晶体结构的是(　　)A　[NaCl属于立方晶体，每个钠离子周围有6个氯离子，即A属于NaCl的晶体结构。]6．氯化钠的一种晶胞结构如图所示，下列有关氯化钠的选项正确的是(　　)A．该晶胞结构中有6个Na＋和6个Cl－B．Na＋的配位数为4C．1 mol氯化钠中有NA个NaCl分子D．将晶胞沿体对角线AB作投影，CD两原子的投影将相互重合D　[该晶胞结构中有12×＋1＝4个Na＋和8×＋6×＝4个Cl－，A错误；由NaCl的晶胞示意图可知，Na＋的配位数为6，B错误；氯化钠是离子化合物，故其中只存在Na＋和Cl－，不存在NaCl分子，C错误；由氯化钠晶胞示意图可知，对角线AB和CD两原子的连线为平行关系，故将晶胞沿体对角线AB作投影，A、B两原子相互重合，C、D两原子的投影将相互重合，D正确。]7．某品牌食盐包装袋部分说明如图。下列相关叙述正确的是(　　) A．碘酸钾化学式为KIO4B．该食盐配料受热均易分解C．K4Fe(CN)6中含有金属键D．NaCl晶体属于离子晶体D　[碘酸钾化学式为KIO3，KIO4是高碘酸钾，A项错误；NaCl受热不分解，B项错误；K4Fe(CN)6是离子化合物，含有离子键和共价键，不含金属键，金属键存在于金属单质和合金中，C项错误；NaCl是离子化合物，其晶体是离子晶体，D项正确。]8．已知CaF2是离子晶体，如果用“●”表示F－；用“○”表示Ca2＋，在如图所示中，符合CaF2晶体结构的是(　　) B　[结构中Ca2＋占据体心位置，个数为1，F－占据顶点位置，个数为4×=，Ca2＋和F－个数比为2∶1，A项错误；结构中F－占据体心位置，个数为1，Ca2＋占据顶点位置，个数为4×=，Ca2＋和F－个数比为1∶2，B项正确；结构中Ca2＋占据体心位置，个数为1，F－占据顶点位置，个数为8×=1，Ca2＋和F－个数比为1∶1，C项错误；结构中Ca2＋位于棱上和体心，个数为12×+1=4，F－占据顶点和面心位置，个数为8×+6×=4，Ca2＋和F－个数比为1∶1，D项错误。][拓展培优练]9.已知某离子晶体晶胞如图所示。已知该晶体的密度为ρ g/cm3，摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数的值为NA。下列项中正确的是(　　)A．该晶胞中阴、阳离子个数均为1B．其中的阴、阳离子的配位数都是4C．该晶胞可能是CsCl的晶胞D．该晶胞中两个阳离子最近的核间距为· cmD　[晶胞中白球位于棱上和体心，晶胞单独占有白球数目为12×＋1＝4，黑球位于顶点和面心，晶胞单独占有黑球数目为8×＋6×＝4，故A错误；由晶胞结构知，体心的白球周围有6个黑球，每个黑球周围有6个白球，所以晶体中，阴、阳离子的配位数都为6，故B错误；根据均摊法可知，在这个晶胞中阴、阳离子的个数都为4，阴、阳离子的配位数都为6，晶胞结构与NaCl晶胞相同，可能是NaCl的晶胞，CsCl的配位数是8，故C错误；晶胞的棱长是 cm，该晶胞中两个阳离子最近的距离是面对角线的一半，则为cm＝· cm，故D正确。]10．锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是(　　)A．该晶体属于分子晶体B．该晶胞中Zn2＋和S2－数目不相等C．阳离子的配位数为6D．氧化锌的熔点高于硫化锌D　[该晶体由阴、阳离子构成，属于离子晶体，A项错误；从晶胞图分析，含有Zn2＋的数目为8×＋6×＝4，S2－位于立方体内，S2－的数目为4，所以该晶胞中Zn2＋与S2－的数目相等，B项错误；在ZnS晶胞中，1个S2－周围距离最近的Zn2＋有4个，1个Zn2＋周围距离最近的S2－有4个，则S2－的配位数为4，Zn2＋的配位数也为4，C项错误；ZnO和ZnS中，O2－的半径小于S2－的半径，离子所带的电荷数相等，所以ZnO中离子键强度大于ZnS中离子键强度，ZnO的熔点高于ZnS，D项正确。]11．如图是CsCl晶体的一个晶胞，相邻的两个Cs＋的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl的相对分子质量用M表示，则CsCl晶体的密度为(　　)A．  B．  C．  D．D　[由图示可知，该晶胞中Cl－个数为1，Cs＋个数为8×＝1，相邻两个Cs＋的核间距离为a cm，即其棱长为a cm，晶胞体积V＝a3cm3。密度ρ＝＝ g/cm3＝ g/cm3。]12.NaAlH4晶胞结构如图所示，它由两个正六面体叠加而成，已知正六面体的棱长a nm。下列选项错误的是(　　)A．NaAlH4晶体中，与AlH紧邻且等距的Na＋有8个B．设阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度为 g·cm－3C．制备NaAlH4的反应选择在乙醚(CH3CH2OCH2CH3)中进行，也可以在水中进行D．AlH的空间结构为正四面体型C　[以体心的AlH为研究对象，与之紧邻且等距的Na＋位于晶胞棱之间、晶胞中上面立方体左右侧面面心、晶胞中下面立方体前后面的面心，与AlH紧邻且等距的Na＋有8个，A正确；由晶胞结构可知：晶胞中AlH数目为1＋8×＋4×＝4，Na＋数目为6×＋4×＝4，晶胞质量＝4×g，晶胞密度为4×g÷[(a×10－7 cm)2×2a×10－7 cm]＝ g·cm－3，B正确； 制备NaAlH4的反应选择在乙醚(CH3CH2OCH2CH3)中进行，由于NaAlH4＋2H2O===NaAlO2＋4H2，故不可以在水中进行，C错误；AlH中Al原子孤电子对数＝＝0，杂化轨道数目为4＋0＝4，Al原子杂化方式为sp3，故其空间结构为正四面体型，D正确。]13．(双选)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示)，但CaC2晶体中由于哑铃形C的存在，使晶胞沿一个方向拉长。则关于CaC2晶体的描述不正确的是(　　)A．CaC2晶体的熔点较高、硬度也较大B．和Ca2＋距离相等且最近的C构成的多面体是正八面体C．和Ca2＋距离相等且最近的Ca2＋有12个D．如图的结构中共含有4个Ca2＋和CBC　[CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似，可以判断CaC2也为离子晶体，离子晶体熔点较高，硬度也较大，A正确；根据晶胞结构可知，Ca2＋为八面体填隙，但由于晶胞沿一个方向拉长，所以和Ca2＋距离相同且最近的C构成的多面体不是正八面体，B错误；晶胞的一个平面的长与宽不相等，与每个Ca2＋距离相等且最近的Ca2＋应为4个，C错误；一个晶胞中含有Ca2＋的数目为12×＋1＝4个，含有C的数目为8×＋6×＝4个，D正确。]14．(双选)常见的铜的硫化物有CuS和Cu2S两种。已知：晶胞中S2－的位置如图1所示，铜离子位于硫离子所构成的四面体中心，它们的晶胞具有相同的侧视图如图2所示。Cu2S的晶胞参数a pm，阿伏加德罗常数的值为NA。下列项正确的是(　　)A．S2－是面心立方最密堆积B．Cu2S晶胞中，Cu＋填充了晶胞中一半四面体空隙C．CuS晶胞中，S2－配位数为8D．Cu2S晶胞的密度为 g·cm－3AD　[据图可知S2－位于立方体的顶点和面心，为面心立方最密堆积，A正确；晶胞中S2－的个数为6×＋8×＝4，化学式为Cu2S，则Cu＋的个数为8，所以占据了8个四面体空隙，即全部的四面体空隙，B错误；CuS晶胞中Cu2＋位于四面体空隙中，所以Cu2＋的配位数为4，化学式为CuS，所以S2－配位数也为4，C错误；Cu2S晶胞的质量为 g＝g，晶胞的体积为a3pm3＝a3×10－30cm3，所以密度为＝ g·cm－3，D正确。]15．(1)钠的晶胞属于体心立方堆积，则该晶胞中属于该晶胞的Na原子数目是________。氯化铯晶体的晶胞如图1，则Cs＋的配位数是________。(2)钛的一种氟化物晶胞结构如图2所示，其化学式为________。(3)元素X的某价态离子Xn＋与N3－形成的晶体结构如图3所示。该晶体中阳离子与阴离子个数比为_____________________________________________，Xn＋中n＝________，晶体中每个N3－被________个等距离的Xn＋包围。[解析]　(1)钠的晶胞属于体心立方堆积，则钠处于晶胞的顶点和体心，则属于该晶胞的Na原子数目是1＋8×＝2。由氯化铯晶体的晶胞示意图知，Cs处于立方体的体心时，氯离子处于顶点，则Cs＋的配位数是8。(2)由钛晶胞结构知，Ti处于顶点和面心，数目为6×＋8×＝4，F完全处于晶胞的内部，数目为8，则其化学式为TiF2。(3)Xn＋处于棱边的中点，数目为12×＝3，N3－处于顶点，数目为8×＝1，则该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1，按化合价代数和为0知，Xn＋中n＝1，由结构示意图知，晶体中每个N3－被6个等距离的Xn＋包围。[答案]　(1)2　8　(2)TiF2　(3)3∶1　1　616．由P、S、Cl、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用途，回答下列问题。(1)基态Cl原子核外电子占有的原子轨道数为________个，P、S、Cl的氢化物稳定性由强到弱顺序为________。(2)已知MO与NiO的晶体结构(如图1)相同，其中Mg2＋和Ni2＋的离子半径分别为66pm和69pm。则熔点：MgO________NiO(填“>”“<”或“＝”)，理由是：________。图1(3)若NiO晶胞中离子坐标参数A为(0,0,0)，B为(1,1,0)，则C离子坐标参数为________。(4)一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2－作密置单层排列，Ni2＋填充其中(如图2)，已知O2－的半径为am，每平方米面积上分散的该晶体的质量为________g。(用a、NA表示，相对原子质量：O－16，Ni－59)图2[解析]　(1)Cl为17号元素，基态Cl原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5，核外电子占有的原子轨道为1s、2s、2p(3个)、3s、3p(3个)共9个；非金属性越强，简单氢化物越稳定，因此P、S、Cl的氢化物稳定性由强到弱顺序为HCl >H2S>PH3。(2)熔点：MgO>NiO，理由是两者都为离子晶体且阴离子相同，Mg2＋半径比Ni2＋小，MgO的晶格能比NiO大。(3)C离子位于立方体右面对角线上，若NiO晶胞中离子坐标参数A为(0,0,0)，B为(1,1,0)，则C离子坐标参数为。(4)氧离子半径较小，则白球代表Ni2＋，图中的单分子层可画出如图所示重复单元：　，重复单元呈平行四边形，是相邻四个Ni原子球中心的连线，每个重复单元包含1个O原子和1个Ni原子，NiO的相对分子质量为16＋59＝75，重复单元所占的平行四边形面积S＝2a m×a m＝2a2m2，则1 m2上分散的该晶体质量为××75 g＝或 g。[答案]　(1)9　HCl>H2S>PH3　(2)>　两者都为离子晶体且阴离子相同，Mg2＋半径比Ni2＋小，MgO的晶格能比NiO大　(3)　(4)或