3.2离子晶体同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．共价键、离子键、范德华力、氢键等都是微观粒子之间的不同作用力，下列物质在熔化时破坏的作用力相同的是
A．硼和金刚石 B．NaCl 和AlN C．干冰和冰 D．Fe和S
2．萤石是制作光学玻璃的原料之一，其主要成分氟化钙的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A．Ca位于元素周期表s区
B．每个周围距离最近且等距的有4个
C．位于构成的四面体空隙
D．基态氟原子核外电子的原子轨道有四种伸展方向
3．下列说法中，正确的是
A．冰融化时，分子中氢氧键发生断裂
B．共价晶体中共价键越强，晶体的熔点和沸点越高
C．分子晶体中共价键键能越大，该分子晶体的熔点和沸点一定也越高
D．分子晶体中分子间作用力越大，该物质越稳定
4．氟在自然界中常以CaF2的形式存在，下列表述正确的是
A．Ca2+与F-间仅存在静电吸引作用
B．F-的离子半径小于Cl-，则CaF2的熔点低于CaCl2
C．阴、阳离子数目比为2：1的物质，均具有与CaF2相同的晶胞结构
D．CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电
5．有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是
A．在NaCl晶体中，距Cl—最近的Na+形成正八面体
B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4个Ca2+
C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1∶2
D．该气态团簇分子的分子式为EF
6．为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物，可以进行下列实验，其中叙述正确的是
A．观察常温下物质的状态，SbCl5是微黄色液体，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
7．20世纪，科学家发现并证明碳有新的单质分子(晶体的晶胞结构如图所示)存在，后来科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子。下列说法错误的是
A．晶体中每个分子周围与它距离最近且相等的分子有80个
B．熔点比较：晶体<金刚石
C．金刚石、、管状碳和洋葱状碳互为同素异形体
D．12g金刚石中含有共价键的数目为
8．C2O3是一种无色无味的气体，结构式如图所示，可溶于水生成草酸：。下列说法正确的是
A．甲酸与草酸互为同系物
B．C2O3是非极性分子
C．熔点：草酸>三氧化二碳>干冰
D．CO2、C2O3和分子中碳原子的杂化方式均相同
9．乙炔可用于照明、焊接及切断金属(氧炔焰)，也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡胶、合成纤维等的基本原料。乙炔可以用CaC2与水反应制取，CaC2晶体的晶胞结构如图所示，CaC2晶体中由于的存在，使晶胞沿一个方向拉长。下列关于CaC2晶体的描述错误的是
A．CaC2晶体中存在离子键、共价键
B．和距离相等且最近的构成的多面体是正六面体
C．和距离相等且最近的有4个
D．如图所示的结构中共含有4个和4个
10．离子晶体熔点的高低取决于晶体中阳离子与阴离子之间的静电作用，静电作用大则熔点高，静电作用小则熔点低。试根据学过的知识，判断、、、四种晶体熔点的高低顺序是
A． B．
C． D．
11．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。下列说法错误的是
A．X元素的原子序数是19
B．该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1
C．Xn+离子中n=1
D．晶体中与Xn+最近的等距离N3-有2个
12．下列关于、的化合物的说法错误的是
A．为离子化合物，可推知也为离子化合物
B．与相比，熔点更高
C．与晶体中的配位数均为8
D．与晶体中离子的配位数不同主要原因是离子半径的差异
13．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
14．下表列出了有关晶体的认识，其中不正确的是
A B C D
晶体 氯化钾 干冰 金刚石 碘
构成晶体的微粒 阴、阳离子 分子 原子 分子
晶体中微粒间存在的作用力 离子键 共价键 共价键 范德华力
A．A B．B C．C D．D
15．下列物质的熔沸点高低顺序中，正确的是
A．金刚石>晶体硅>二氧化硅 B．
C． D．金刚石>生铁>纯铁>钠
二、填空题
16．不同尺寸的冠醚可以装载不同大小的金属离子，偶氮苯在紫外光与可见光的作用下会发生顺式与反式结构的转变。如下分子的结构中都包含冠醚和偶氮苯片段，请你想象这些分子具有怎样的性质特点、可能会有怎样的应用________。
17．物质有多种聚集状态，不同的聚集状态由于构成微粒和微粒间的相互作用不同，具有不同的性质。本章我们学习了许多的相关知识，如晶体、非晶体、液晶、晶胞、金属晶体、离子晶体、原子晶体、分子晶体等，请通过图示的方式表示它们之间的相互关系，以加深对所学内容的理解。_______
三、结构与性质
18．氢能作为一种新型的能量密度高的绿色能源，正引起世界各国的重视。储存技术是氢能利用的关键，储氢材料是当今研究的重点课题之一，金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料。
(1)Ni原子的核外电子排布式为_______。
(2)、、的晶体结构类型均与氯化钠相同，和的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点：_______(填“<”或“>”)；某同学画出的晶胞结构示意图如图1所示，请改正图中的错误：_______。
(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为_______、_______。
(4)储氢材料金属镍与镧(La)形成的晶体的晶胞结构示意图如图2所示(部分原子间连线未画出)。该合金的化学式为_______。
(5)某镍白铜合金的晶胞结构如图3所示。
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_______。
②若合金的密度为，晶胞参数a=_______cm(设为阿伏加德罗常数的值)。
四、元素或物质推断题
19．已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们形成化合物的分子式是XY4。试回答：
(1)X元素的原子基态时电子排布式为：___________________________________，Y元素原子最外层电子的电子排布图为：____________。
(2)若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85，试判断XY4中X与Y之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。
(3)该化合物的空间结构为______________形，中心原子的轨道杂化类型为__________，分子为______________(填“极性分子”或“非极性分子”)。
(4)该化合物在常温下为液体，该液体微粒间的作用力是____________。
(5)该化合物的沸点与SiCl4比较：________(填化学式)的高，原因是__________________________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【分析】大多非金属元素之间形成的键是共价键，以共价键结合的物质可能为共价晶体，也可能为分子晶体，在分子晶体中还存在分子间作用力；活泼金属和活泼的非金属之间形成的键大多是离子键，离子晶体中含有离子键；金属晶体中含有金属键；电负性很大的元素（N、O、F）与氢元素形成共价键时，H原子几乎是裸露的质子，不同分子之间存在氢键，以此来解答。
【详解】A．金刚石和硼单质都属于共价晶体，原子与原子之间形成共价键，熔化时破坏共价键，A符合题意；
B．NaCl属于离子晶体，钠离子与氯离子之间形成离子键，只存在离子键，熔化时破坏离子键；AlN属于共价晶体，铝原子与氮原子之间通过共价键结合， 熔化时破坏共价键，B不符合题意；
C．干冰和冰都属于分子晶体，分子中都存在共价键，干冰分子间存在分子间作用力，冰中H2O分子间存在分子间作用力和氢键，熔化时干冰破坏分子间作用力，冰熔化时破坏分子间作用力和氢键，C不符合题意；
D．Fe是金属晶体，铁原子与铁原子间形成金属键，熔化时破坏金属键；S单质是分子晶体，硫分子和硫分子之间存在分子间作用力，所以熔化时破坏分子间作用力，D不符合题意；
故选A。
2．B
【详解】A．Ca位于第四周期第ⅡA族，为元素周期表s区，A正确；
B．由面心的可知，每个周围距离最近且等距的有8个，B错误；
C．由晶胞结构图可知，距离最近且等距的为4个，所以位于构成的四面体空隙，C正确；
D．基态氟原子核外电子排布式为1s22s22p5，其中s能级有一种伸展方向，p能级有三种伸展方向，共4种，D正确；
故选B。
3．B
【详解】A．冰融化时，水分子没有改变，改变的是分子间的距离，所以分子中H-O键没有发生断裂，A错误；
B．共价晶体中，共价键的键能越大，破坏共价键所需的能量越大，该晶体的熔点越高，B正确；
C．分子晶体熔化或沸腾时，只改变分子间的距离，不需要破坏分子内的共价键，所以该晶体的熔沸点高低与键能无关，C错误；
D．分子晶体中，物质的稳定性与分子内原子间的共价键有关，与分子间作用力无关，D错误；
故选B。
4．D
【详解】A．阴阳离子间存在静电引力和静电斥力，Ca2+与F﹣间存在静电吸引作用，还存在静电斥力，故A错误；
B．离子晶体的熔点与离子所带电荷、离子半径有关，离子半径越小，离子晶体的熔点越高，所以CaF2的熔点高于CaCl2 ， 故B错误；
C．晶体的结构与电荷比、半径比有关，阴阳离子比为2：1的物质，与CaF2晶体的电荷比相同，若半径比相差较大，则晶体构型不相同，故C错误；
D．CaF2中的化学键为离子键，离子化合物在熔融时能发生电离，存在自由移动的离子，能导电，因此CaF2在熔融状态下能导电，故D正确；
故选D。
5．D
【详解】A．由晶胞结构可知，氯化钠晶胞中位于顶点的钠离子与棱上的氯离子距离最近，则钠离子周围最近的氯离子有6个，6个氯离子构成一个正八面体，故A正确；
B．由晶胞结构可知，氟化钙晶胞中位于顶点和面心的钙离子数目为8×+6×=4，故B正确；
C．由图可知，金刚石晶体中每个碳原子形成4个共价键，每两个碳原子形成一个共价键，则每个碳原子形成的共价键平均为4×=2，则晶体中碳原子与碳碳键个数的比为1∶2，故C正确；
D．气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子，4个F原子，则分子式为E4F4或F4E4，故D错误；
故选D。
6．B
【分析】离子化合物的离子之间以强烈的离子键结合，一般熔沸点较高，熔化后可导电；分子晶体的分子之间以微弱的分子间作用力结合，物质的熔沸点比低。溶于水后也可发生电离而导电如HCl等，同样也可能电离产生Cl-，能与HNO3酸化的AgNO3溶液反应，产生白色沉淀，据此分析解答。
【详解】A．离子化合物与物质状态、颜色无关，所以不能据此判断为离子化合物，A错误；
B．SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点较低，它们为分子晶体，而不是离子化合物，B正确；
C．如果SbCl3、SbCl5、SnCl4是共价化合物，它们在水溶液中水的作用下也会电离出氯离子和金属离子，HNO3酸化的AgNO3溶液反应，产生白色沉淀，C错误；
D．分子晶体溶于水后也可发生电离而导电如HCl等，同样也可能电离产生Cl-，不能根据溶液是否导电判断是否为离子化合物，应根据熔融状态下该化合物能否导电，若能导电，则为离子化合物，若不能导电，则为共价化合物，D错误；
故合理选项是B。
7．A
【详解】A．以晶胞顶角上的为例，与之距离最近且相等的分子在该点所在面的面心上，所以这样的分子共有个，A错误；
B．金刚石属于共价晶体，属于分子晶体，因此金刚石的熔点比晶体的高，B正确；
C．金刚石、、管状碳和洋葱状碳，都是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，C正确；
D．金刚石中每个碳原子参与形成4个共价键，但每个共价键为2个碳原子所共有，所以12g金刚石中含有共价键的数目为，D正确；
故选：A。
8．C
【详解】A．结构相似、分子组成上相差1个或若干个原子团的化合物互为同系物，甲酸()与草酸()不符合要求，不互为同系物，A错误；
B．由题图可知正电中心和负电中心不重合，是极性分子，B错误；
C．草酸分子间能形成氢键，而不能，故草酸熔点比高，相对分子质量比小，因此熔点低于，熔点：草酸>三氧化二碳>干冰，C正确；
D．中碳原子的杂化方式为，中碳原子的杂化方式为，分子中碳原子的杂化方式为，杂化方式不完全相同，D错误。
故选C。
9．B
【详解】A．中含离子键，属于离子晶体，其中中含非极性键，A正确；
B．由于晶胞沿一个方向拉长，故和距离相等且最近的只有4个，且在同一平面上(与拉长方向垂直的面)，构成的是正方形，B错误；
C．和距离相等且最近的只有4个，且也在同一平面上(与拉长方向垂直的面)，C正确；
D．根据“均摊法”可知，该晶胞中的个数为，的个数为，D正确；
故答案选B。
10．C
【详解】离子晶体中，离子键越强，熔、沸点越高，而离子所带电荷数越多，半径越小，离子键越强。、、都带2个电荷，、、都带1个电荷，，，故熔点，故选：C。
11．A
【分析】该晶胞中Xn+个数=12×=3、N3-个数=8×=1，所以N3-、Xn+个数之比为1∶3，根据化合价的代数和为0知n=+1，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，则X原子核外电子数=2+8+18+1=29，为Cu元素，该化合物为Cu3N，据此分析解答。
【详解】A．根据上述分析，X为Cu元素，原子序数为29，故A错误；
B．该晶胞中Xn+个数=12×=3、N3-个数=8×=1，所以该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1，故B正确；
C．N3-、Xn+个数之比为1∶3，根据化合物中化合价的代数和为0判断n=1，故C正确；
D．以一个棱上的Xn+为中心，该离子被4个晶胞共用，与晶体中每个Xn+周围等距离且最近的N3-只有其相邻顶点上的离子，有2个，故D正确；
故选A。
12．C
【详解】A．与是同一主族元素，元素的金属性：>，若为离子化合物，则可推知也为离子化合物，故A正确；
B．由于半径比半径小，NaCl中的离子键比中的离子键强，离子键越强，断裂离子键消耗的能量就越高，物质的熔点就越高，所以的熔点比高，故B正确；
C．是离子晶体，1个被6个吸引，1个被6个吸引，所以晶体中的配位数为6，在晶体中，1个被8个吸引，1个被8个吸引，所以晶体中的配位数为8，故C错误；
D．NaCl 晶体和CsCl晶体中正负离子半径比不相等，所以两晶体中离子的配位数不相等，即与晶体中离子的配位数不同主要在于离子半径的差异，故D正确；
故答案选C。
13．C
【详解】A．镁离子比铝离子的半径大而所带的电荷数少，所以金属镁比金属铝的金属键弱，硬度小，A错误；
B．因镁离子的半径小而所带电荷数与钙离子相同，使金属镁比金属钙的金属键强，所以金属镁比金属钙的熔点高，B错误；
C．因镁离子的半径小而所带电荷数多，使金属镁比金属钠的金属键强，原子化热比钠大，C正确；
D．碱金属单质从到，其离子的半径是逐渐增大的，所带电荷数相同，金属键逐渐减弱，熔点逐渐降低，D错误；
故选C。
14．B
【详解】A．氯化钾属于离子晶体，组成微粒是阴阳离子，晶体微粒间的作用力是离子键，故A正确；
B．干冰属于分子晶体，组成微粒是分子，晶体微粒间的作用力是范德华力，故B错误；
C．金刚石属于原子晶体，组成微粒是原子，晶体微粒间的作用力是共价键，故C正确；
D．碘属于分子晶体，组成微粒是分子，晶体微粒间的作用力是范德华力，故D正确；
答案为B。
15．B
【详解】A．在共价晶体中，共价键的键长越短，键能越大，熔、沸点越高，则熔、沸点高低顺序为金刚石>二氧化硅>晶体硅，A错误；
B．四者均为分子晶体，相对分子质量大则熔沸点高，熔、沸点高低顺序为，B正确；
C．一般来说，熔、沸点：共价晶体>离子晶体>分子晶体，对于分子晶体(不含氢键的)，相对分子质量越大，其熔、沸点越高，水中含有氢键，熔、沸点高，所以熔、沸点高低顺序为，C错误；
D．金刚石属于共价晶体，生铁属于铁合金，合金的熔、沸点比组成它的成分金属的低，钠的金属键强度小，熔、沸点低，所以熔、沸点高低顺序为金刚石>纯铁>生铁>钠，D错误；
故选B。
16．冠醚与试剂中正离子络合，使该正离子可溶在有机溶剂中，而与它相对应的负离子也随同进入有机溶剂内，冠醚不与负离子络合，使游离或裸露的负离子反应活性很高，能迅速反应
【详解】冠醚最大的特点就是能与正离子，尤其是与碱金属离子络合，并且随环的大小不同而与不同的金属离子络合。冠醚的这种性质在合成上极为有用，使许多在传统条件下难以反应甚至不发生的反应能顺利地进行。冠醚与试剂中正离子络合，使该正离子可溶在有机溶剂中，而与它相对应的负离子也随同进入有机溶剂内，冠醚不与负离子络合，使游离或裸露的负离子反应活性很高，能迅速反应。在此过程中，冠醚把试剂带入有机溶剂中，称为相转移剂或相转移催化剂，这样发生的反应称为相转移催化反应。这类反应速率快、条件简单、操作方便、产率高。
17．
【详解】物质有多种聚集状态，可以分为液态、固态、气态、液晶，固态可以分为晶体和非晶体；晶体分为共价晶体、离子晶体、金属晶体、分子晶体；晶胞是描述晶体结构的最小单元；故为：
。
18．(1)或
(2) > 8处应为灰色球(或8处应为Mg2+)
(3) 6 6
(4)LaNi5
(5) 3：1
【详解】(1)Ni是28号元素，核外电子排布式为或；
(2)其他因素相同时，离子半径越大，离子晶体熔点越低，故FeO熔点更低；
(3)由信息可知NiO与氯化钠的晶胞结构相似，故Ni和O的配位数均为6；
(4)La原子在8个顶点上，所以晶胞单独占有的La原子数为；Ni原子有4个位于前、后、左、右四个面的面心，有1个位于体心，有4个在上、下两个面上，故晶胞单独占有的Ni原子数为，La与Ni的原子数之比为1：5，则化学式为；
(5)①根据均摊法计算，晶胞中铜原子个数为，镍原子的个数为，则铜原子和镍原子的数量比为3：1；②根据上述分析，该晶胞的组成为，若合金的密度为，由可得晶胞参数。
19． 1s22s22p63s23p63d104s24p2 共价键 正四面体 sp3杂化 非极性分子 范德华力 GeCl4 组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高
【详解】X元素与碳元素同主族且位于周期表中的第一长周期，X为Ge元素，Y原子是短周期元素且最外层电子数比内层电子总数少3，Y为Cl元素，化合物XY4为GeCl4。
（1）Ge元素是32号元素，基态原子核外电子排布式为 [Ar] 3d104s24p2或1s22s22p63s23p63d104s24p2；氯元素原子最外层电子的电子排布图为；
（2）Cl元素与Ge元素的电负性差为2.85-2.1=0.75，小于1.7，所以GeCl4为共价化合物，分子内只含有共价键；
（3）Ge元素与C元素处于相同主族，GeCl4与CCl4具有相似的结构和性质，Ge原子采取sp3杂化，GeCl4为正四面体形，空间对称，是非极性分子；
（4）GeCl4在常温下为液体，熔点低，由分子构成．微粒间作用力为范德华力；
（5）这两种化合物的结构相似，GeCl4相对分子质量大，分子间作用力强，沸点高。
【点睛】本题考查原子、分子以及晶体的结构和性质，注意判断GeCl4的化合物类型时要结合电负性差值进行分析，不能因为Ge为金属就直接判断GeCl4为离子化合物，为易错点。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
