化学选修2 化学与技术第三单元 化学与材料的发展课题3 高分子化合物与材料当堂检测题

3.4 离子晶体 第1课时 离子晶体、晶格能

练基础落实

知识点1　化学键与离子键

1．现有如下各种说法：

①在水中H、O原子间均以化学键相结合。

②金属和非金属化合形成离子键。

③离子键是阳离子与阴离子之间的相互吸引。

④根据电离方程式HCl===H＋＋Cl－，判断HCl分子里存在离子键。

⑤H2分子和Cl2分子的反应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成H、Cl原子，而后H、Cl原子形成离子键的过程。

其中正确的是(　　)

A．①②⑤正确                    B．都不正确

C．④正确，其他不正确            D．仅①不正确

2．下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是(　　)

A．可溶于水                    B．具有较高的熔点

C．水溶液能导电                D．熔融状态能导电

知识点2　离子晶体与离子键

3．下列说法正确的是(　　)

A．一种金属元素和一种非金属元素一定能形成离子化合物

B．离子键只存在于离子化合物中

C．共价键只存在于共价化合物中

D．离子化合物中必定含有金属元素

4．下列说法正确的是(　　)

A．离子晶体中可能含有共价键，但一定含有金属元素

B．分子晶体中一定含有共价键

C．离子晶体中一定不存在非极性键

D．含有离子键的晶体一定是离子晶体

知识点3　离子晶体的结构

5．萤石(CaF2)晶体属于立方晶系，萤石中每个Ca2＋被8个F－所包围，则每个F－周围最近距离的Ca2＋数目为(　　)

A．2       B．4        C．6       D．8

6．高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)，则下列说法中正确的是(　　)

A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K＋和4个O

B．晶体中每个K＋周围有8个O，每个O周围有8个K＋

C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个

D．晶体中，0价氧原子与－2价氧原子的数目比为1∶1

知识点4　离子晶体的性质特点

7．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

知识点5　晶格能及其对离子晶体性质的影响

8．下列关于晶格能的说法中正确的是(　　)

A．晶格能指形成1 mol离子键所放出的能量

B．晶格能指破坏1 mol离子键所吸收的能量

C．晶格能指1 mol离子化合物中的阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时所放出的能量

D．晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关

9．离子晶体熔点的高低决定于阴、阳离子之间的核间距离和晶格能的大小，根据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是(　　)

A．KCl>NaCl>BaO>CaO

B．NaCl>KCl>CaO>BaO

C．CaO>BaO>KCl>NaCl

D．CaO>BaO>NaCl>KCl

练方法技巧

判断离子晶体晶格能的大小、熔点高低、硬度大小的方法

10．下列大小关系正确的是(　　)

A．晶格能：NaCl<NaBr

B．硬度：MgO>CaO

C．熔点：NaI>NaBr

D．熔、沸点：CO2>NaCl

11．氧化钙在2 973 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，两者的离子间距离和晶体结构都类似，有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是(　　)

A．氧化钙晶体比氯化钠晶体中阴、阳离子所带的电荷数多

B．氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大

C．氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同

D．在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定

练综合拓展

12．同类晶体物质熔、沸点的变化是有规律的，试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因：

晶体熔、沸点的高低，决定于组成晶体微粒间的作用力的大小。A组是______晶体，晶

体微粒之间通过________相连，粒子之间的作用力由大到小的顺序是________。B组晶体属于____________晶体，价电子数由少到多的顺序是__________，离子半径由大到小的顺

序是__________。金属键强度由小到大的顺序为______________。

参考答案

1．B　2.D

3．B　[AlCl3是共价化合物，A错；凡含有离子键的化合物就是离子化合物，B正确；共价键除存在于共价化合物中，非金属单质及离子化合物中也可含有共价键，C错；铵盐属于离子化合物，但其中没有金属元素，D错。]

4．D　[根据离子晶体的概念可知，只要含有离子键，形成的晶体就是离子晶体，但离子晶体中不一定只含有离子键，如Na2O2中除离子键外，还含有非极性共价键，故C错，D正确。铵盐形成的晶体也是离子晶体，其中不含金属元素，如NH4Cl，故A错。由稀有气体形成的分子晶体中含范德华力而无共价键，故B错。]

5．B

6．A　[由题中的晶胞结构图可知：有8个K＋位于顶点，6个K＋位于面心，则晶胞中含有的K＋数为8×＋6×＝4个；有12个O位于棱心，1个处于体心，则晶胞中含有的O数为12×＋1＝4个，所以超氧化钾的化学式为KO2。设晶体中0价氧原子和－2价氧原子数分别为x、y，则有＝－，即x∶y＝3∶1。]

7．B　[离子化合物一般熔、沸点较高，熔融态可导电；分子晶体溶于水后也可以发生电离而导电，如HCl等；HCl溶于水电离产生Cl－，也能与HNO3酸化的AgNO3溶液反应，产生白色沉淀，故A、C、D都不可靠。]

8．C

9．D　[对于离子晶体来说，离子所带电荷数越多，阴、阳离子间的核间距离越小，晶格能越大，离子键越强，熔点越高，阳离子半径大小顺序为：Ba2＋>K＋>Ca2＋>Na＋；阴离子半径：Cl－>O2－，比较可得只有D项是正确的。]

10．B　[对于电荷相同的离子，半径越小，离子键越强，晶格能越大，硬度越高，熔、沸点越高。半径：Cl－<Br－<I－，Mg2＋<Ca2＋，故A、C错误，B正确；分子晶体的熔、沸点低于离子晶体的熔、沸点，故D错误。]

11．C

12．离子　离子键　NaCl>KCl>CsCl　金属　Na<Mg<Al　Na＋>Mg2＋>Al3＋　Na<Mg<Al

解析　A组NaCl、KCl、CsCl为同一主族的卤化物且为离子化合物，故熔点与离子键的强弱有关，离子键越弱，熔点越低。而Na＋、K＋、Cs＋的离子半径逐渐增大，故Na＋与Cl－、K＋与Cl－、Cs＋与Cl－的离子键逐渐减弱，NaCl、KCl、CsCl的熔点依次降低；而B组中Na、Mg、Al是金属晶体且价电子数依次增多，离子半径逐渐减小，因此金属原子核对外层电子束缚能力越来越大，形成的金属键越来越牢固，故熔点依次升高。