3.3离子晶体与金属晶体 同步练习2-高二化学人教版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．氯化钠应用广泛。下列关于氯化钠说法不正确的是
A．Cl元素位于周期表P区 B．熔点：NaCl＞MgO
C．工业上电解饱和食盐水来制取氯气 D．氯化钠可作为防腐剂
2．晶体溶于水的过程中，破坏了晶体中的
A．离子键 B．共价键 C．离子键和共价键 D．范德华力
3．下列关于晶体的说法，不正确的是
A．晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性
B．含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体
C．分子晶体中共价键的键能越大，该分子的熔、沸点越高
D．MgO和NaCl两种晶体中，MgO的晶格能较大，所以其熔点比较高
4．下列说法错误的是
A．晶体中每种离子的配位数为8
B．某金属晶体具有体心立方结构，那么该金属的配位数为12
C．一个离子晶体的单胞与其他邻近单胞共享一些离子
D．晶体的晶胞边长为(已知，)
5．下列哪种离子晶体的晶格能最大
A． B． C． D．
6．下列关于晶体的说法正确的是
A．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
B．离子晶体中一定都存在离子键，不存在共价键
C．分子晶体中一定都存在共价键，不存在离子键
D．金刚石、SiC、NaF、NaCl、、晶体的熔点依次降低
7．锌与硫所形成的化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断不正确的是
A．该晶体属于离子晶体 B．该晶胞中Zn2+和S2-数目不相等
C．阳离子的配位数为4 D．氧化锌的熔点高于硫化锌
8．下列有关晶体的叙述中，正确的是
A．离子晶体中只含有离子键，不含有共价键
B．共价晶体都是单质，很多共价晶体可以用来作耐磨耐高温材料
C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔点越高
D．固态时可导电的可能是金属晶体
9．2022年我国科学家首次在月球上发现一种硅酸盐矿物，该物质含有X、Y、Z、W、E五种主族元素，原子序数依次增大且均不超过20.X、W为非金属元素，Y、Z、E为金属元素，Y的最高正化合价为+1，Z和E同族。下列说法错误的是
A．简单离子半径：X>Y>Z
B．X和Y可形成含有非极性键的离子化合物
C．熔点：EX>ZX
D．Y、Z、E元素的最高价氧化物对应的水化物中，Z的碱性最弱
10．下列说法正确的是
A．分子中键：键
B．晶体中存在的空间构型与水分子相同
C．晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
D．熔点：晶体硅>金刚石>碘>干冰
11．X、Y、Z、M是原子序数不大于20的主族元素，X原子中只有1个电子，Y原子的轨道上得到1个电子后不能容纳外来电子；Z原子的轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；M原子的第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子。下列叙述错误的是
A．Y原子的结构示意图：
B．Z原子的电子排布图：
C．X与Z形成的化合物分子间存在氢键
D．M与Z形成的二元化合物一定只含离子键
12．某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A．Ca2+的配位数为14 B．与F-距离最近的是K+
C．该物质的化学式为KCaF3 D．若F-换为Cl-，则晶胞棱长不变
13．LiF晶体结构属于氯化钠型，其晶胞结构如图所示。下列说法中不正确的是
A．离子半径：Li+＜Na+、F-＜Cl- B．LiF的熔点和沸点比NaCl的高
C．LiF晶体结构中每个Li+周围有6个F- D．1个LiF晶胞中含有的Li+和F-数均是6
二、填空题
14．氮元素是重要的非金属元素，可形成卤化氮、氮化物、叠氮化物及配合物等多种化合物。
(1)NF3、NBr3、NCl3的沸点由高到低的顺序是 。
(2)Mg3N2遇水发生剧烈反应，生成一种有刺激性气味的气体。该反应的化学方程式为 。
(3)NaN3与KN3相比，NaN3的熔点 (填“>”、“=”或“<”)KN3的熔点。
(4)某元素X形成的离子X+中K、L、M三个电子层均充满了电子。它与N3-形成晶体的结构如图所示。X+的符号是 ，晶体中距离每个N3-最近的X+有 个。
15．已知有关物质的熔、沸点数据如下表：
MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3
熔点/℃ 2852 2072 714 190（2.5×105Pa）
沸点/℃ 3600 2980 1412 182.7
请参考以上数据回答下面的问题：
(1)判断物质所属的晶体类型：MgCl2 ；AlCl3
(2)工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁，用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。
为什么不用电解MgO的方法生产镁？ 。
电解生产铝时冰晶石的作用是什么？ 。
为什么不用电解AlCl3的方法生产铝？ 。
16．I.有下列7种晶体，用序号回答下列问题：
A．水晶 B．冰醋酸 C．白磷 D．固态氩 E．氯化铵 F．铝 G．金刚石
(1)属于原子晶体的化合物是 ；属于离子晶体的是 。
(2)由极性分子构成的晶体是 ；属于分子晶体的单质是 ；含有共价键的离子晶体是 。
(3)属于电解质的是 ；分子内存在化学键，但受热熔化时，化学键不发生变化的是 ；受热熔化，需克服共价键的是 。
II.铍和铝、锂和镁等在元素周期表中具有特殊的“对角线关系”，单质及化合物的性质十分相似。请按要求回答下列问题：
(4)Be(OH)2与Mg(OH)2可用试剂 鉴别，其离子方程式为： 。
17．氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金工业，也用作催化剂和杀菌剂。
(1) CuCl晶胞如图1所示，图2为晶胞沿y轴的投影1∶1平面图，注：a pm表示两个原子在投影平面上的核间距离，而非实际距离。
①晶胞中Cl原子的配位数为 。
②晶胞中最近的两个Cu原子之间的距离为 pm(用a来表示)。
③原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，图中b位置原子的坐标参数为(，，)，则d位置原子的坐标参数为 。
④CuCl的熔点为426℃，熔化时几乎不导电；CuF的熔点为908℃，密度为7.1g·cm-3.，CuF比CuCl熔点高的原因是 。
18．一种离子晶体的晶胞如图，该晶体可以看作阳离子A作面心立方最密堆积，阴离子B填充其中。
(1)每个晶胞中含A离子的数目为 ，含B离子的数目为 。
(2)若A的核外电子排布与Ar相同，B的电子排布与Ne相同，则该离子化合物的化学式是 。
(3)阳离子周围距离最近的阴离子数为 。
(4)已知A的离子半径为rm，则该晶胞的体积是 m3。
参考答案：
1．B
2．A
3．C
4．B
5．B
6．D
7．B
8．D
9．C
10．B
11．D
12．C
13．D
14．(1)NBr3>NCl3>NF3
(2)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
(3)>
(4) Cu+ 6
15．(1) 离子晶体 分子晶体
(2) MgO熔点高，能源消耗大，对设备要求高 降低Al2O3的熔化温度 AlCl3是共价化合物，熔化时无自由移动的离子存在
16．(1) A E
(2) B CD E
(3) BE BC AG
(4) NaOH溶液 Be(OH)2+2OH—=BeO+2H2O
17． 4 2a (，，) 由两者的熔点可知，CuCl是分子晶体，而CuF为离子晶体，CuF离子晶体的晶格能大于CuCl分子间范德华力
18． 4 8 CaF2 8 16r3 m3
参考答案：
1．B
【详解】A．已知Cl是17号元素，位于周期表第3周期第ⅦA族，故Cl元素位于周期表P区，A正确；
B．已知NaCl、MgO均为离子晶体，且Na+半径大于Mg2+、Cl-半径大于O2-，且Na+、Cl-所带电荷数均小于Mg2+、O2-，故NaCl的晶格能小于MgO的，故熔点：NaCl＜MgO，B错误；
C．工业上电解饱和食盐水来制取氯气即氯碱工业，反应原理为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，C正确；
D．氯化钠是一种常用的咸味剂和防腐剂，D正确；
故答案为：B。
2．A
【详解】A．是含有离子键和共价键的离子化合物，溶于水电离出钠离子和氢氧根离子，破坏了离子键，选项A正确；
B．是含有离子键和共价键的离子化合物，溶于水电离出钠离子和氢氧根离子，破坏了离子键，共价键没有破坏，选项B错误；
C．是含有离子键和共价键的离子化合物，溶于水电离出钠离子和氢氧根离子，破坏了离子键，共价键没有破坏，选项C错误；
D．是含有离子键和共价键的离子化合物，溶于水电离出钠离子和氢氧根离子，破坏了离子键，没有破坏范德华力，选项D错误；
答案选A。
3．C
【详解】A．晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性，A正确；
B．含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，有可能是金属晶体，B正确；
C．分子晶体中共价键的键能越大，其热稳定性越强，该分子的熔、沸点只与分子间作用力大小有关，和共价键无关，C错误；
D．MgO和NaCl两种晶体中，MgO的晶格能较大，所以其熔点比较高，D正确。
故选C。
4．B
【详解】此题答案可能不正确，如您有正确答案请联系总部编辑qq：807204649
5．B
【详解】此题答案可能不正确，如您有正确答案请联系总部编辑qq：807204649
6．D
【详解】A．金属晶体由金属阳离子和自由电子组成，无阴离子，故A错误；
B．离子晶体中可能有共价键，如氯化铵中氮氢键属于共价键，分子晶体中肯定没有离子键，故B错误；
C．稀有气体是单原子分子，不存在共价键，故C错误；
D．晶体中熔点高低一般顺序是：原子晶体>离子晶体>分子晶体；在原子晶体中，原子半径越大熔点越低；在离子晶体中，离子半径越大，熔点越低，电荷越多，熔点越高；在分子晶体中，相对分子质量越大，熔点越高(含有氢键的物质除外)，所以这几种物质的熔点高低顺序是金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S。故D正确；
答案为D。
7．B
【详解】A．该晶体是由Zn2+和S2-两种离子通过离子键形成的晶体，是离子晶体，故A正确；
B．晶胞中S2-在晶体内部有4个，Zn2+位于晶胞的顶角和面心，位于顶角的占，位于面心的占，共有=4个，Zn2+和S2-数目相等，故B错误；
C．一个S2-周围有4个Zn2+，一个Zn2+周围也有4个S2-，阳离子的配位数为4，故C正确；
D．氧离子半径小于硫离子半径，氧离子与锌离子之间的离子键键能大于硫离子与锌离子之间的离子键，离子键键能越大晶体的熔点越高，氧化锌的熔点高于硫化锌的熔点，故D正确；
答案选B。
8．D
【详解】A．离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键，如NaOH，A不正确；
B．共价晶体可能是单质，也可能是化合物(如二氧化硅)，共价晶体内的共价键能大，所以很多共价晶体可以用来作耐磨耐高温材料，B不正确；
C．分子晶体中，共价键键能越大，分子越稳定，但分子晶体熔点的高低由分子间作用力决定，与共价键能无关，C不正确；
D．固态时可导电的不一定是金属晶体，也可能是石墨等，D正确；
故选D。
9．C
【分析】由于该物质为硅酸盐，所以在五种元素中一定存在Si和O两种元素，且仅有X、W为非金属元素，根据原子序数可确定X为O，W为Si，Y的最高正化合价为+1，且原子序数大于O小于Si，则Y是Na，Z和E同族，且E的原子序数大于Si不超过20，则E是Ca，Z为Mg。
【详解】A．电子层结构相同的离子原子序数越小，离子半径越大，O原子的原子序数最小，A正确；
B．Na和O可形成含有非极性键的离子化合物，如过氧化钠，既含有非极性共价键，又是离子化合物，B正确；
C．Mg2+的半径小于Ca2+，离子半径越小，晶格能越大，所以MgO晶格能大于CaO的，所以MgO熔点大于CaO的，C错误；
D．Y、Z、E元素的最高价氧化物对应的水化物分别对应氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钙，氢氧化镁是中强碱，其余二者为强碱，故三者中氢氧化镁碱性最弱，D正确；
故选C。
10．B
【详解】A．CO(NH2)2分子中有1个C=O双键，2个C-N单键，4个N-H单键，单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键，分子中σ键和π键的数目之比为7：1，故A错误；
B．根据价层电子互斥理论，离子的孤电子对数为=2，σ=2，价层电子对数=2+2=4；离子价层电子对互斥模型为四面体形，去掉2对孤电子对，则离子的几何构型为V形，与水分子相同，故B正确；
C．晶体中有阳离子不一定含有阴离子，可能含有电子，如金属晶体，故C错误；
D．原子半径C＜Si，原子半径越大，共价键键能越小，原子晶体的熔点越低，所以熔点：晶体硅＜金刚石，故D错误：
故选：B。
11．D
【分析】由题意知，X原子中只有1个电子，X为H；Y原子的轨道上得到1个电子后不能容纳外来电子说明Y原子的轨道上有5个电子，则Y为Cl；Z原子的轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，可知Z原子的轨道上有4个电子，则Z为O；M原子的第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子，M原子的价电子排布式为，则M为K。
【详解】A．Y为Cl，结构示意图为 ，A正确；
B．氧为8号元素，电子排布图为 ，B正确；
C．氢和氧能形成水或双氧水，分子间存在氢键，C正确；
D．过氧化钾存在共价键，D错误；
故答案选D。
12．C
【详解】A．从图中可以看出，中心Ca2+与距离最近的6个F-构成正八面体结构，则Ca2+的配位数为6，A不正确；
B．与F-距离最近的K+距离为棱长的倍，与F-距离最近的Ca2+距离为棱长的，则与F-距离最近的是Ca2+，B不正确；
C．晶胞中，含有K+数目为=1，含有F-数目为=3，含有Ca2+数目为1，则该物质的化学式为KCaF3，C正确；
D．若F-换为Cl-，由于Cl-半径大于F-半径，则晶胞棱长将发生改变，D不正确；
故选C。
13．D
【详解】A．电子层数越多半径越大，则离子半径：Li+＜Na+、F-＜Cl-，A正确；
B．阴、阳离子的带电荷分别相同，但Li+半径小于Na+半径、F-半径小于Cl-半径，所以LiF的晶格能大于NaCl的晶格能，LiF的熔点和沸点比NaCl的高，B正确；
C．LiF晶体结构中，体心的Li+，每个Li+周围有6个F-，C正确；
D．1个LiF晶胞中含有的Li+为1+=4，F-为=4，均为4，D错误；
故选D。
14．(1)NBr3>NCl3>NF3
(2)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
(3)>
(4) Cu+ 6
【详解】（1）NF3、NBr3、NCl3都是分子晶体，且结构相似，则相对分子质量越大熔沸点越高，相对分子质量：NBr3>NCl3>NF3，沸点由高到低的顺序是：NBr3>NCl3>NF3。
（2）Mg3N2遇水发生剧烈反应，生成一种有刺激性气味的气体为氨气，反应的化学方程式为：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑。
（3）NaN3与KN3均为离子晶体，离子半径越小、所带电荷量越多，晶格能越大，离子晶体熔沸点越高，钠离子与钾离子所带电荷量一样，但钠离子的半径小于钾离子，因此晶格能NaN3>KN3，熔点NaN3>KN3。
（4）X+中K、L、M三个电子层均充满了电子，所以X+核外有28个电子，即X为铜元素，X+为Cu+，根据晶体结构图可知，每个N3-距离最近且相等的Cu+有6个。
15．(1) 离子晶体 分子晶体
(2) MgO熔点高，能源消耗大，对设备要求高 降低Al2O3的熔化温度 AlCl3是共价化合物，熔化时无自由移动的离子存在
【详解】（1）MgCl2是由Mg2+与Cl-之间以离子键结合形成的离子晶体，由于离子键是一种强烈的相互作用，所以其熔沸点比较高；
AlCl3是共价化合物，是由分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体，由于分子间作用力比化学键弱很多，因此克服分子间作用力使物质熔化、气化消耗的能量就比较少，因此熔沸点比较低，且AlCl3易升华；
（2）MgO、MgCl2都是离子晶体，离子之间以离子键结合形成晶体，两种晶体的阳离子都是Mg2+，由于O2-半径比Cl-小，离子带有的电荷比Cl-多，导致离子键MgO大于MgCl2，因此MgO熔点高，电解MgO能源消耗更大，对设备要求也高，故工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁，而不用电解熔融MgO的方法生产镁；
Al2O3是离子晶体，Al3+与O2-之间以离子键结合，断裂离子键消耗的能量比较高，因此其熔点高，其熔点是2072℃，在生产铝时加入冰晶石，可以降低加入Al2O3的熔化温度，从而可以使铝的冶炼能耗降低，冶炼更方便；
AlCl3为分子晶体，在液体时仍然为分子晶体，不含有自由移动的离子，因此不能导电，因此不能采用电解熔融AlCl3方法冶炼金属铝。
16．(1) A E
(2) B CD E
(3) BE BC AG
(4) NaOH溶液 Be(OH)2+2OH—=BeO+2H2O
【分析】A．水晶是纯净的二氧化硅晶体，二氧化硅是共价化合物，是由原子组成的原子晶体，属于非电解质；
B．冰醋酸是醋酸的俗称，醋酸是共价化合物，固体是由极性分子组成的分子晶体，属于电解质；
C．白磷是非金属单质，是由多原子分子组成的分子晶体，单质既不是电解质也不是非电解质；
D．固态氩是非金属单质，是由单原子分子组成的分子晶体，单质既不是电解质也不是非电解质；
E．氯化铵是离子化合物，是由阴阳离子组成的离子晶体，属于电解质；
F．铝是金属单质，是由金属阳离子和自由电子形成的金属晶体，单质既不是电解质也不是非电解质；
G．金刚石是非金属单质，是由原子组成的原子晶体，单质既不是电解质也不是非电解质。
【详解】（1）由分析可知，属于原子晶体的化合物是水晶，属于离子晶体的是氯化铵，故答案为：A；E；
（2）由分析可知，由极性分子构成的晶体是冰醋酸，属于分子晶体的单质是白磷、固态氩，含有共价键的离子晶体是氯化铵，故答案为：B；CD；E；
（3）由分析可知，属于电解质的是冰醋酸、氯化铵，分子内存在化学键，但受热熔化时，化学键不发生变化的是冰醋酸、白磷，受热熔化，需克服共价键的是二氧化硅、金刚石，故答案为：BE；BC；AG；
（4）由对角线关系可知，氢氧化铍与氢氧化铝一样是两性氢氧化物，能与氢氧化钠溶液反应生成偏铍酸钠和水，而氢氧化镁不与氢氧化钠溶液的反应，则用氢氧化钠溶液鉴别氢氧化铍和氢氧化镁，反应的离子方程式为Be(OH)2+2OH—=BeO+2H2O，故答案为：NaOH溶液；Be(OH)2+2OH—=BeO+2H2O。
17． 4 2a (，，) 由两者的熔点可知，CuCl是分子晶体，而CuF为离子晶体，CuF离子晶体的晶格能大于CuCl分子间范德华力
【详解】(1)①由CuCl晶胞可知，晶胞中与Cl原子距离最近且相等的Cu原子的个数为4，则Cl原子的配位数为4。
②由CuCl晶胞以及晶胞沿y轴的投影1∶1平面图可知，晶胞中最近的两个Cu原子之间的距离为晶胞面对角线的一半，应为2apm。
③已知图中b位置原子的坐标参数为(，，)，则d位置原子的坐标参数为(，，)。
④由两者的熔点以及CuCl熔化时几乎不导电可知，CuCl是分子晶体，而CuF为离子晶体，CuF离子晶体的晶格能大于CuCl分子间范德华力，故CuF比CuCl熔点高。
18． 4 8 CaF2 8 16r3 m3
【详解】(1)每个晶胞中含A离子的数目=8×1/8+6×1/2=4，含B离子数目为8；
(2)通过(1)知，该物质的化学式为：AB2，A是金属阳离子，则A的化合价是+2价，若A的核外电子排布与Ar相同，则A是Ca元素，B的化合价是-1价，且B的电子排布与Ne相同，则B是F元素，则该离子化合物的化学式是CaF2；
(3)阳离子周围距离最近的阴离子数为8；
(4)该晶胞中正方形对角线的长度=4rm，则该晶胞的边长=2r m，则该晶胞的体积=(2r m)3=16r3 m3。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
