高中沪科技版（2020）离子键和离子晶体课后测评

3.2.1离子键和离子晶体同步练习-沪科版高中化学选择性必修2

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．如图所示，铁有δ、γ、α三种晶体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法正确的是

A．γ－Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个

B．α－Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个

C．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同

D．若α－Fe晶胞边长为acm，γ－Fe晶胞边长为bcm，则两种晶体的密度比为b3∶a3

2．已知2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，LiH+H2O= LiOH+H2↑。Li 电池使用时产生的LiH会影响其性能，常用D2O与Li、LiH 混合物反应测定Li电池中LiH含量。下列说法正确的是

A．Li和LiH的晶体类型相同 B．H2O和D2O的化学性质不同

C．LiOH 中既含离子键又含共价键 D．气态产物中越大，LiH含量越高

3．科研人员研制出由18个碳原子构成的环碳分子(如图所示)，下列说法正确的是

A．是一种共价化合物 B．硬度大、熔点高

C．与乙炔互为同系物 D．与互为同素异形体

4．Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻。能量密度大等优良性能，得到广泛应用。下列有关Li及其化合物的说法中错误的是

A．中存在离子键、σ键

B．是离子晶体，其晶格能可通过图1的Born-Haber循环计算得2908 kJ•mol-1

C．具有反萤石结构，晶胞如图2所示。已知晶胞参数为0.4665 nm，阿伏加德罗常数的值为，则的密度为 g⋅cm-3

D．是有机合成中常用的还原剂，中的阴离子的空间结构是三角锥型

5．要使金属熔化必须破坏其中的金属键，而原子化热是衡量金属键强弱的依据之一。下列说法正确的是

A．金属镁的硬度大于金属铝

B．金属镁的熔点低于金属钙

C．金属镁的原子化热大于金属钠的原子化热

D．碱金属单质的熔点从到是逐渐升高的

6．、、、金刚石四种晶体的结构模型如图所示。下列说法正确的是

A．晶体中，每个晶胞含有4个分子

B．晶体中，每个周围与其最近且等距的有4个

C．金刚石晶体中，碳原子之间的最短距离为

D．上述四种晶体中，晶体熔点最高

7．下列关于晶体的说法正确的个数是

①分子晶体中都存在共价键

②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子

③金刚石、SiC、NaF、NaCl、、晶体的熔点依次降低

④离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键

⑤形成氢键的三个原子不一定在同一条直线上

⑥晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合

⑦晶体中分子间作用力越大，分子越稳定

⑧氯化钠熔化时离子键被破坏

A．2 B．3 C．4 D．5

8．下列变化过程只需要破坏共价键的是

A．碘升华 B．金刚石熔化 C．金属钠熔融 D．氯化钠溶于水

9．下列叙述正确的是

A．分子晶体中的每个分子内一定含有共价键

B．共价晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键

C．离子晶体中可能含有共价键

D．金属晶体的熔点和沸点都很高

10．下列排列顺序正确的是

①热稳定性：H2O>HF>H2S

②原子半径：Na>Mg>O

③酸性：H3PO4>H2SO4>HClO4

④结合质子能力：OH->CH3COO->Cl-

⑤熔点：Si3N4>NaCl>SiI4

⑥沸点：NH3>PH3>AsH3

A．①②④ B．①③④ C．②④⑤ D．②④⑥

二、填空题

11．FeF3具有较高的熔点(熔点高于1000℃)，其化学键类型是           ，FeBr3的式量大于FeF3，但其熔点只有200℃，原因是           。

12．回答下列问题：

(1)乙醇的挥发性比水的强，原因是       。

(2)金属氢化物是应用广泛的还原剂。KH的还原性比NaH的强，原因是       。

13．晶格能的意义

晶格能越大，离子晶体中的     越牢固。一般而言，晶格能越大，离子晶体的     越高，     越大。

14．按要求回答下列问题。

(1)的沸点比的高，这是因为       。

(2)的熔点为，的熔点为，二者熔点差异的原因是       。

(3)形成的多种化合物中常见的有和金红石，两种晶体熔融状态下都能够导电，则它们属于       (填晶体类型)，两种晶体比较，熔点较高，其原因是       。

(4)和都是离子晶体，熔点较高的是       。其原因是       。

(5)工业上均采用碳酸盐分解法制取氧化镁与生石灰，的分解温度       (填“高于”或“低于”)，原因是       。

(6)已知：为、为。在隔绝空气条件下分别加热和，实验测得的分解温度低于，原因是       。

(7)和的部分性质对比如表：

二者虽然都是金属元素和氯元素形成的化合物，但前者熔点比后者高很多，其原因为       。

(8)熔融状态均不导电，据此判断它们是       (填“共价”或“离子”)化合物。它们的晶体结构与金刚石相似，其熔点如下表所示，试分析的熔点依次降低的原因：       。

15．有A、B、C三种晶体，分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成，对这三种晶体进行实验，结果见下表。

(1)晶体的化学式分别为：

A            ；B          ；C        。

(2)晶体的类型分别为：

A            ；B          ；C        。

(3)晶体中粒子间的作用分别为：

A            ；B          ；C        。

16．C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。

(1)SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为           ，微粒间存在的作用力是           ，SiC和晶体Si的熔沸点高低顺序是           。

(2)SiO2属于           晶体，CO2属于           晶体，所以熔点CO2           SiO2(填“＜”“=”或“＞”)。

(3)二氧化硅、CO2两种晶体的组成微粒分别是           、           ，熔化时克服的微粒间的作用力是           、           。

17．苯胺()的晶体类型是       。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃)，原因是       。

18．

(1)文献中常用下图表达方解石的晶体结构：

图中的平行六面体是不是方解石的一个晶胞？简述理由       。

(2)文献中常用下图表达六方晶体氟磷灰石的晶体结构：

该图是c轴投影图，位于图中心的球是氟，大球是钙，四面体是磷酸根(氧原子未画出)。试以此图为基础用粗线画出氟磷灰石晶胞的c轴投影图，设晶胞顶角为氟原子，其他原子可不补全       。

(3)某晶体的晶胞参数为：a=250.4pm，c=666.1pm，γ=120°；原子A的原子坐标为0，0，1/2和1/3，2/3，0，原子B的原子坐标为1/3，2/3，1/2和0，0，0。

①试画出该晶体的晶胞透视图(设晶胞底面即ab面垂直于纸面，A原子用“○”表示，B原子用“●”表示)       。

②计算。上述晶体中A和B两原子间的最小核间距d(AB)       。

③共价晶体的导热是共价键的振动传递的。实验证实，该晶体垂直于c轴的导热性比平行于c轴的导热性高20倍。用上述计算结果说明该晶体的结构与导热性的关系       。

19．中，存在的微粒间作用力有       。

20．请解释Cl2、Br2、I2的熔点依次增大的原因    。

三、实验题

21．叠氮化合物是重要的有机合成试剂，化学兴趣小组的同学在实验室制备叠氮化钾(KN3)并测定其结构。

I.制备KN3 在异丙醇[(CH3)2CHOH]和H2SO4的混合溶液中逐滴加入NaNO2溶液，将反应容器置于冰盐浴中，控制温度低于0℃。反应1h后生成的亚硝酸异丙酯[(CH3)2CHONO]浮在表面上，分离出上层的油状物，接着用NaCl和NaHCO3的混合溶液洗涤(CH3)2CHONO三次，干燥后得到(CH3)2CHONO。将一定量KOH溶于无水乙醇中，取其上层清液于三颈烧瓶(图1)中，先加入N2H4加热，随后加入(CH3)2CHONO并加热反应约1h。待KN3析出后冰浴冷却，过滤后用无水乙醇洗涤三次，干燥后得到KN3粗产品。

Ⅱ.测定KN3晶体结构   将KN3粗产品进一步进行纯化后得到纯晶，然后测定其晶体结构，经过进一步数据处理，得到KN3的晶胞结构如图2所示。相关物质的性质见表。

回答下列问题：

(1)图1中仪器B的名称是    。

(2)在(CH3)2CHOH、H2SO4和NaNO2反应时，需使用冰盐浴控温而不能使用冰浴控温的原因是    。用含NaHCO3的混合溶液洗涤(CH3)2CHONO的目的是    ，洗涤时需要使用的玻璃仪器是    。

(3)异丙醇的沸点高于亚硝酸异丙酯沸点的原因是    。

(4)写出由(CH3)2CHONO、N2H4和KOH反应生成KN3和(CH3)2CHOH的化学方程式：    。

(5)KN3晶体中每个K+周围离最近且相等的N共有   个。

参考答案：

1．B

2．C

3．D

4．D

5．C

6．B

7．B

8．B

9．C

10．C

11．     离子键     FeF3为离子晶体，FeBr3的化学键以共价键为主，属于分子晶体

12．(1)乙醇分子间形成氢键的数量比水分子间形成氢键的数量少，分子间作用力小

(2)Na+半径小于K+，Na+与H—的离子键作用强，H—更难失电子，还原性更弱

13．     离子键     熔点     硬度

14．(1)两者都是分子晶体，的相对分子质量比的大，且分子的极性较强，分子间作用力较强

(2)为分子晶体，为共价晶体

(3)     离子晶体     所带电荷数多于，的离子键强度大

(4)          氧化亚铜和硫化亚铜都是离子晶体，氧离子的离子半径小于硫离子，氧化亚铜的离子键强度大于硫化亚铜

(5)     低于     离子半径小于，二者所带电荷数相同，吸引形成的能力强

(6)更容易结合碳酸根离子中的氧离子或的半径小于，的离子键强度大

(7)属于分子晶体，属于离子晶体，离子晶体的熔点大于分子晶体的熔点

(8)     共价     它们均为原子晶体，由于N、P、的原子半径依次增大，故的键长依次增大，共价键越长，键能越小，熔点越低

15．     NaCl     C(金刚石)     HCl     离子晶体     原子晶体     分子晶体     离子键     共价键     分子间作用力

16．(1)     sp3     共价键     SiC＞Si

(2)     原子     分子     ＜

(3)     原子、     分子     共价键     分子间作用力

17．     分子晶体     苯胺分子之间存在氢键

18．(1)不是。晶体的平移性决定了晶胞的8个顶角必须相同，平行棱的结构必须相同，平行面的结构必须相同，而该平行六面体平行棱上的碳酸根离子的取向是不同的；

(2)或

(3)          d(AB)=250.4pm×0.5÷cos30°=144.6pm     因为该晶体的c=666.1pm，是AB最短核间距的4.6倍，其间不可能有共价键，只有范德华力，该晶体属层状晶体，难以通过由共价键振动传热

19．离子键、键

20．该组物质全部为分子晶体，且分子间都不含有氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高

21．(1)球形冷凝管

(2)     要求控制温度低于0℃，冰浴只能控温到0℃     除去混合液中的稀硫酸     玻璃棒、烧杯、分液漏斗

(3)异丙醇中存在羟基能形成分子间氢键，而亚硝酸异丙酯不能形成氢键

(4)(CH3)2CHONO+N2H4+KOH=KN3+(CH3)2CHOH+2H2O

(5)8