3.2离子晶体 同步练习（答案） 2022-2023高二下学期化学沪科版（2020）选择性必修2
3.2离子晶体 同步练习 2022-2023学年高二下学期化学沪科版（2020）选择性必修2
一、单选题
1．一种由短周期主族元素形成的化合物(如图所示），具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且原子序数总和为24，下列说法正确的是
A．简单离子半径：Y＜Z
B．工业上通常采用电解Z的氯化物的水溶液来获得Z的单质
C．仅由W、Y两种元素不可能形成离子化合物
D．具有还原性，则也具有还原性
2．关于晶体的下列说法正确的是
A．共价晶体中可能含有离子键
B．离子晶体中可能含有共价键
C．能导电的晶体一定是金属晶体
D．任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子
3．已知非金属元素A、B、C、D是原子序数依次增大的4种短周期元素，其中A是元素周期表中原子半径最小的元素，D是地壳中含量最多的元素，B原子核外电子数是未成对电子数的3倍，E原子核外电子层数为4，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数与A相同。下列有关说法正确的是
A．元素B、C、D的第一电离能由大到小的顺序为：D>C>B
B．由A与C以个数比1∶1组成的化合物中不可能含有离子键
C．A与B、A与C、A与D均能形成18电子的分子
D．如图为D和E两种元素组成的化合物的晶胞，则E离子的配位数为4
4．钛酸钙是典型的钙钛矿型化合物，该类化合物具有特殊的理化性质，比如吸光性、电催化性等，其晶体结构如图所示。
下列说法不正确的是
A．该晶体为离子晶体
B．钛酸钙的化学式为
C．每个晶胞中含有8个
D．每个Ca 周围距离最近且等距的有12个
5．下列说法正确的是
A．第一电离能：Na> Mg>Al B．熔点：NaF>NaCl>NaBr
C．键能：Si-Si>C-Si>C-C D．共价键的极性：HBr>HCl>HF
6．下列比较中不正确的是
A．键长大小：P—H＞S—H＞O—H B．共价键的键能：C—C＜C=C＜C≡C
C．晶格能：NaF＞KCl＞MgO D．键角大小：BeCl2＞BF3＞H2O
7．下列关于晶体的性质叙述中，不正确的是
A．晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现封闭规则的多面体几何外形
B．晶体的各向异性和对称性是矛盾的
C．晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果
D．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性
8．在气体分析中，常用CuCl2的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量。某工艺通过如下流程制备氯化亚铜固体(已知CuCl容易被氧化)：
下列说法正确的是
A．步骤①中可用稀硫酸代替稀盐酸
B．步骤②中SO2的作用是作为氧化剂
C．步骤③中用SO2水溶液洗涤比较有效
D．CuCl晶胞结构如图所示，每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目为4
9．以下比较中正确的是
A．微粒半径：O2-
C．分子中的键角：CH4>H2O>CO2 D．共价键的键能：C—C>C—Si>Si—Si
10．下列说法正确的是
A．金刚石晶体中每个碳原子被12个最小碳环共用
B．石墨为混合型晶体，因层间存在分子间作用力，故熔点低于金刚石
C．金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导
D．NaCl晶体中每个Na+周围有6个距离最近且相等的Na+
11．下表数据是部分物质对应的熔点，下列说法正确的是
编号 ① ② ③ ④
物质
熔点/℃ 1291 160 -127 -207
A．键长：B-F＜B-Cl，推测的熔点低于的
B．因为、都为型化合物，且熔点较低，所以两者的空间结构相同
C．和结构相似，的相对分子质量大于的，推测的熔点将高于-207℃
D．由于、的熔点相差很大，推测两者的晶体类型不同且为非电解质
12．氯化铯的晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A．氯化铯晶体属于离子晶体
B．氯化铯晶胞中有3套平行棱，3套平行面
C．在氯化铯晶体中，每个Cl-周围紧邻1个Cs+
D．在氯化铯晶体中，每个Cs+周围与它最近且等距离的Cs+共有6个
13．有共价键的离子化合物是
A．Na2O2 B．MgCl2 C．CH2Cl2 D．SiC
14．白磷易自燃，国际上明令禁止使用白磷弹，工业上可用来生产磷酸。白磷制备反应为：2Ca3(PO4)2+6SiO2+ 10C6CaSiO3+P4+10CO↑。设NA为阿伏加德罗常数。下列有关说法正确的是
A．62gP4()熔化时，断开P-P键数目为3 NA
B．上述反应中， 每生成标准状况下44.8L CO时，电子转移数目为4NA
C．1mol ·L-1Ca3(PO4)2溶液中含有数目小于2NA
D．6g SiO2中含SiO2分子数目为0.1NA
二、填空题
15．比较下列化合物熔、沸点的高低(填“>”或“＜”)。
①CO2_______SO2，②NH3_______PH3，③O3_______O2，④Ne _______Ar，⑤CH3CH2OH_______CH3OH，⑥CO_______N2
16．已知、的氯化物沸点信息如表所示。二者沸点差异的原因是_______。
氯化物 沸点
三、计算题
17．近年来我国科学家发明了Fe-Ni-P-C系非晶合金电催化剂(成分为：Fe80-xNixP20-yCy)，是一种良好的析氢反应电催化剂，具有广泛的应用前景。回答下列问题：Ni、Fe均可形成多种氧化物晶体结构。
(1)NiO晶胞结构类型与氯化钠相同，Ni和O的配位数依次为_______。
(2)某种铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B方块组成，该氧化物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为_______。 已知晶胞中相距最远的Fe2+之间距离为xnm，晶体的密度为_______g·cm-3 (列出计算式，NA为阿伏加德罗常数的值)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【分析】该化合物由短周期主族元素形成，元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且原子序数总和为24，Z可以形成+1价的阳离子，Z为Na，Y可以形成3条键，原子序数小于Na，Y为N，W能形成1条键，原子序数小于N，W为H，X原子序数为24-1-11-7=5，X为B。
【详解】A．核外电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径N3->Na+，A错误；
B．电解氯化钠的水溶液无法得到单质钠，工业上电解熔融NaCl来制备Na，B错误；
C．H、N可形成，此为离子化合物，C错误；
D．LiBH4具有还原性，NaBH4中B、H化合价与LiBH4相同，两者化学性质相似，故NaBH4也有还原性，D正确；
故答案选D。
2．B
【详解】A．共价晶体是原子通过共价键结合而成，不含离子键，故A错误；
B．离子晶体是阴阳离子通过离子键结合，可以含有共价键，如氢氧化钠是离子晶体，但是氢氧根离子内部存在共价键，故B正确；
C．能导电的晶体不一定是金属晶体，如硅能导电，但它属于共价晶体，故C错误；
D．金属晶体是由金属阳离子与自由电子构成，不含阴离子，故D错误；
故选B。
3．C
【分析】A是元素周期表中原子半径最小的元素，则为H元素；D是地壳中含量最多的元素，为O元素；B原子核外电子数是未成对电子数的3倍，假设未成对电子数为1，则核外电子数为3，不符合题意，假设未成对电子数为2，则核外电子数为6，为C元素；非金属元素A、B、C、D是原子序数依次增大的4种短周期元素，所以C为N元素；E原子核外电子层数为4，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数与A相同，则E为Cu元素，据此分析解答。
【详解】根据上述分析可知，A、B、C、D、E分别为H、C、N、O、Cu元素，据此分析解答。
A．VA族的p能级处于半充满的稳定结构，比同周期VIA族的第一电离能大，元素B、C、D的第一电离能由大到小的顺序为：C(N) > D(O) >B(C)，A错误；
B．C为N元素，则含N和H的化合物中含铵根离子，铵根离子与阴离子之间存在离子键，B错误；
C．A与B可形成C2H6、A与C可形成N2H4、A与D可形成H2O2，均能形成18电子的分子，C正确；
D．D为O元素，E为Cu元素，根据晶胞结构可知，白球与黑球的个数比为=1：2，所以白球是O，黑球为Cu，则E离子的配位数为2，D错误；
故选C。
4．C
【详解】A．由晶胞结构可知，钛酸钙由Ca2+、Ti4+和O2-构成，属于离子晶体，故A正确；
B．由均摊法可知，1个晶胞中含有O2-的个数是=3，Ti4+的个数是1，Ca2+的个数为8 =1，则钛酸钙的化学式为，故B正确；
C．每个晶胞中含有8 =1个，故C错误；
D．由晶胞结构可知，以顶点为研究对象，在1个晶胞中Ca 周围距离最近且等距的有3个，该顶点被8个晶胞共用，则每个Ca 周围距离最近且等距的有=12个，故D正确；
故选C。
5．B
【详解】A．同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但是IIA族和VA族的元素的第一电离能均高于其相邻元素，即第一电离能：Mg＞Al＞Na，A错误；
B．NaF、NaCl、NaBr都属于离子晶体，离子半径：Br-＞Cl-＞F-，则晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr，熔点：NaF＞NaCl＞NaBr，B正确；
C．原子半径：Si＞C，则共价键长度：Si-Si＞Si-C＞C-C，键能：C-C＞Si-C＞Si-Si，C错误；
D．电负性：F＞Cl＞Br，则共价键的极性：HF＞HCl＞HBr，D错误；
故选B。
6．C
【详解】A．原子半径越小，形成的共价键键长越短，原子半径：P＞S＞O，因此键长：P—H＞S—H＞O—H，A正确；
B．1个单键中只含有1个δ键，1个双键中含有1个δ键、1个π键，1个三键中含有1个δ键、2个π键，因此共价键键能：C-C＜C=C＜C≡C，B正确；
C．MgO中离子所带电荷数大于NaF、KCl中离子所带电荷，NaF、KCl中离子所带电荷数相等，NaF中阴阳离子半径均小于KCl中阴阳离子半径，离子半径越小、离子所带电荷越多，其晶格能越大，因此晶格能：MgO＞NaF＞KCl，C错误；
D．1个BeCl2中Be原子的δ键数为1、孤对电子对数为=0，分子为直线型，键角为180 ，1个BF3中B原子的δ键数为3、孤对电子对数为=0，分子为平面三角型，键角为120 ，1个H2O中O原子的δ键数为2、孤对电子对数为=2，分子为V型，键角小于109 28’，因此键角大小：BeCl2＞BF3＞H2O，D正确；
答案选C。
7．B
【详解】A．晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现封闭规则的多面体几何外形，A正确；
B．晶体的各向异性取决于微观粒子的排列具有特定的方向性，而对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果，两者并不矛盾，B错误；
C．晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果，晶体的最小重复单元为晶胞，C正确；
D．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性，D正确；
故选B。
8．C
【分析】Cu2(OH)2CO3与过量盐酸反应得到CuCl2的盐酸溶液，再通入SO2还原，过滤、洗涤得到CuCl固体。
【详解】A．步骤①中可用稀硫酸代替稀盐酸则得不到CuCl2的盐酸溶液，最终也得不到氯化亚铜固体，A错误；
B．根据Cu元素化合价的变化：从+2降低+1，可知其被还原，故步骤②中SO2的作用是作为还原剂，B错误；
C．由于CuCl容易被氧化，在步骤③中用SO2水溶液洗涤可防止CuCl被氧化，C正确；
D．从CuCl晶胞结构图可知，氯离子位于立方晶胞顶点和面心，故每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目为，D错误；
故选C。
9．D
【详解】A．离子核外电子层数越多，半径越大，O2-、F-、Na+核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，则应为O2->F->Na+，A错误；
B．同一主族，从上到下，金属性逐渐增强，故金属性：Li
D．原子半径C-C＜C-Si＜Si-Si，原子晶体中原子半径越小，键长越短，则键能越大，D正确；
故选D。
10．A
【详解】A．金刚石晶体中每个碳原子与4个碳原子形成形成共价键，与6个碳原子形成六元环，每个碳原子被12个最小碳环共用，故A正确；
B．石墨中由于大π键的存在，使得C—C间核间距更小，键长更短，破坏石墨的C—C键更难，需要提供的能量更多，所以石墨的熔点高于金刚石，故B错误；
C．金属能导热是因为自由电子在热的作用下与金属阳离子相互碰撞，从而发生热的传导，故C错误；
D．氯化钠晶体中，位于顶点的钠离子与棱上的钠离子的距离最近，所以每个钠离子周围有12个距离最近且相等的钠离子，故D错误；
故选A。
11．C
【详解】A．键长：B-F＜B-Cl，和的形成的晶体均为分子晶体，熔点高低与化学键键长无关，与分子间作用力有关，分子间作用力越大熔点越高，A错误；
B．因为、都为型化合物，中B原子不存在孤电子对，为平面三角形，中N原子有孤电子存在为三角锥形，两者空间结构不同，B错误；
C．和结构相似都为分子晶体，熔点与分子间作用力有关，影响分子间作用力的为相对分子质量，的相对分子质量大于的，推测的熔点将高于-207℃，C正确；
D．由于、的熔点相差很大，为离子键，为共价键，前者为离子晶体，后者为分子晶体，但、都为强电解质，D错误；
故答案为：C。
12．C
【详解】A．氯化铯晶体是由氯离子和铯离子通过离子键结合而成的，属于离子晶体，故A正确；
B．从图中可以看出，氯化铯晶胞中有3套平行棱，3套平行面，故B正确；
C．晶胞是晶体的最小结构单元，从图中可以看出，在氯化铯晶体中，每个Cl-周围紧邻8个Cs+，故C错误；
D．从图中可以看出，在氯化铯晶体中，每个Cs+周围与它最近且等距离的Cs+共有6个，故D正确；
故选C。
13．A
【详解】A．Na2O2中两个氧原子间形成共价键，钠离子和过氧根之间形成离子键，所以属于含有共价键的离子化合物，A正确；
B．MgCl2中镁离子和氯离子间只形成离子键，属于离子化合物但无共价键，B错误；
C．CH2Cl2为共价化合物，只存在共价键，C错误；
D．SiC为共价化合物，只存在共价键，D错误；
故选A。
14．B
【详解】A．已知白磷是分子晶体，其熔化时只克服分子间作用力，没有P-P键断开，A错误；
B．依据2Ca3(PO4)2+6SiO2+ 10C6CaSiO3+P4+10CO↑～20e-，每生成标准状况下44.8L即=2mol CO时，电子转移数目为4NA，B正确；
C．溶液体积未知，无法计算磷酸根离子数目，C错误；
D．二氧化硅为共价晶体，不含分子，D错误；
故答案为：B。
15． ＜ ＞ ＞ ＜ ＞ ＞
【详解】①均为分子晶体，CO2 < SO2结构相似，SO2相对分子质量大，所以熔沸点高，故答案为：CO2 < SO2;
②NH3分子间存在氢键，分子间作用力大，故熔沸点：NH3>PH3；
③臭氧的相对分子质量大，极性大，分子间作用力大，所以O3>O2；
④Ar的相对分子质量大，分子间作用力大，所以Ne
⑥相对分子质量相同，CO的分子极性大，故分子间作用力大，熔沸点：CO>N2。
16．属于离子晶体，属于分子晶体，离子晶体的沸点主要取决于离子键，分子晶体的沸点主要取决于分子间作用力，离子键通常强于分子间作用力
【详解】钡的金属性更强，形成的化合物BaCl2 属于离子晶体，而 MoCl5 属于分子晶体，离子晶体的沸点主要取决于离子键，分子晶体的沸点主要取决于分子间作用力，离子键通常强于分子间作用力，故BaCl2 的沸点更高。
17．(1)6、6
(2) 1：2：4
【详解】（1）氯化钠中阴阳离子的配位数均为6，NiO晶胞结构类型与氯化钠相同，则Ni和O的配位数依次为：6、6；
（2）由题图可知，Fe2+位于晶胞的顶点、面心以及A位置立方体的体心，O2-位于A、B小立方体的内部，每个小立方体内部各有4个，Fe3+位于B位置立方体的内部，则Fe2+的个数为8+6+4=8，O2-的个数为48=32，Fe3+的个数为44=16，Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为：8:16:32=1:2:4；晶胞中相距最远的Fe2+之间距离为体对角线，即体对角线的长度为xnm，则晶胞边长为xnm，晶胞体积为(x10-7)3cm3，晶胞质量为=，则晶胞密度为=g/cm3，故答案为：。
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