2019-2020版高中化学（人教版 选修3）练习：第3章 第4节

2019-2020版高中化学（人教版 选修3）练习：第3章 第4节

第三章　第四节 一、选择题 ‎1．下列叙述中错误的是(　　)‎ A．钠原子和氯原子作用生成NaCl后，其结构的稳定性增强 B．在氯化钠晶体中，除氯离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用 C．任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失 D．钠与氯气反应生成氯化钠后，体系能量降低 ‎【解析】　活泼的金属元素原子和活泼的非金属元素原子之间形成离子化合物，阳离子和阴离子均达到稳定结构，这样体系的能量降低，其结构的稳定性增强，故A、B、D三项正确。离子键的形成只有阴、阳离子间的静电作用，并不一定发生电子的得与失，如Na＋与OH－结合成NaOH。‎ ‎【答案】　C ‎2．如下图，在氯化钠晶体中，与每个Na＋等距离且最近的几个Cl－所围成的空间几何构型为(　　)‎ A．十二面体　　　　　 B．正八面体 C．正六面体 D．正四面体 ‎【解析】　首先要理解最近的离子在什么位置，以一个晶胞为例，处在中心位置上的Na＋被六个面上的Cl－所包围，这6个Cl－离中心Na＋最近将六个面心的Cl－连成一个图形即正八面体，如图，也可以有其它连接方法。‎ ‎【答案】　B ‎3．共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是(　　)‎ A．干冰 B．氢氧化钠 C．氯化钠 D．碘 ‎【解析】　干冰和碘中含有共价键、范德华力，氢氧化钠中含有离子键和共价键。‎ ‎【答案】　C ‎4．下列物质中，既含极性键又含配位键的离子晶体是(　　)‎ A．Ba(OH)2 B．H2SO4‎ C．(NH4)2SO4 D．CaF2‎ ‎【解析】　H2SO4是分子晶体，错误；Ba(OH)2只含有离子键和极性键，错误；CaF2只含有离子键。‎ ‎【答案】　C ‎5．实现下列变化，需克服相同类型作用的是(　　)‎ A．石墨和干冰的熔化 B．纯碱和烧碱的熔化 C．氯化钠和铁的熔化 D．食盐和冰醋酸的熔化 ‎【解析】　要克服相同类型作用力，说明二者晶体类型相同，B选项都是离子晶体，熔化时破坏的是离子键。‎ ‎【答案】　B ‎6．下列说法一定正确的是(　　)‎ A．固态时能导电的物质一定是金属晶体 B．熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体 C．水溶液能导电的晶体一定是离子晶体 D．固态不导电而熔融态导电的晶体一定是离子晶体 ‎【解析】　四种晶体在不同状态下的导电性区别如下：‎ 分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体 固态 不导电 不导电(晶体硅导电)‎ 可导电 不导电 熔融状态 不导电 不导电 可导电 可导电 水溶液 有的可导电 ‎－‎ ‎－‎ 可导电 ‎【答案】　D ‎7．离子晶体熔点的高低决定于阴、阳离子之间距离、晶格能的大小，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 ‎【解析】　对于离子晶体来说，离子所带电荷数越多，阴、阳离子核间距离越小，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。‎ ‎【答案】　D ‎8．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 ‎【解析】　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。由稀有气体单原子分子形成的分子晶体中只含范德华力而无共价键，故B错。‎ ‎【答案】　D ‎9．(2014·芜湖联考)元素X、Y和Z可结合形成化合物XYZ3；X、Y和Z的原子序数之和为26；Y和Z在同一周期。下列有关推测正确的是(　　)‎ A．XYZ3是一种可溶于水的酸，且X与Y可形成共价化合物XY B．XYZ3是一种微溶于水的盐，且X与Z可形成离子化合物XZ C．XYZ3是一种易溶于水的盐，且Y与Z可形成离子化合物YZ D．XYZ3是一种离子化合物，且Y与Z可形成离子化合物YZ2‎ ‎【解析】　由题目可知，化学式为XYZ3可能的物质有：NaNO3、MgCO3、HClO3。若XYZ3为一种可溶于水的酸HClO3，则Y和Z不在同一周期，A项错误；若XYZ3为MgCO3，微溶于水，X、Z可形成离子化合物MgO，B项正确；若XYZ3为易溶于水的盐NaNO3，Y、Z形成的YZ(NO)不是离子化合物，C项错误；若XYZ3为离子化合物NaNO3(或MgCO3)，Y、Z形成的YZ2(NO2或CO2)不是离子化合物，D项错误。‎ ‎【答案】　B ‎10．(2014·大同检测)由短周期元素构成的某离子化合物中，一个阳离子和一个阴离子核外电子数之和为20。下列说法中正确的是(　　)‎ A．晶体中阳离子和阴离子个数不一定相等 B．晶体中一定只有离子键没有共价键 C．所含元素一定不在同一周期也不在第一周期 D．晶体中阳离子半径一定大于阴离子半径 ‎【解析】　在短周期中符合题设条件的物质有：NaF、Na2O、MgO、NaOH、NH4F等，故A正确；NaOH、NH4F含共价键，B不对；所含元素可在同一周期，也可在第一周期，如NH4F，故C不对；NaF、Na2O、MgO等其阳离子半径都比阴离子半径小，故D错。‎ ‎【答案】　A ‎11．(2014·石家庄模拟)已知食盐的密度为ρ g·cm－3，其摩尔质量为M g·mol－1，阿伏加德罗常数为NA，则在食盐晶体中Na＋和Cl－的核间距大约是(　　)‎ A. cm B. cm C. cm D. cm ‎【解析】　已知一个晶胞中有4个“NaCl分子”，且食盐晶体中Na＋与Cl－的核间距的2倍正好是晶胞的边长。设晶胞的边长为a，故有×NA＝4，解得a＝，则＝ cm。‎ ‎【答案】　B 二、非选择题 ‎12．A、B为两种短周期元素，A的原子序数大于B，且B原子的最外层电子数为A原子最外层电子数的3倍。A、B形成的化合物是中学化学常见的化合物，该化合物熔融时能导电。试回答下列问题 ‎(1)A、B的元素符号分别是________、________。‎ ‎(2)A、B所形成的化合物的晶体结构与氯化钠晶体结构相似，则每个阳离子周围吸引了________个阴离子；晶体中阴、阳离子个数之比为________。‎ ‎(3)A、B形成的化合物的晶体的熔点比NaF晶体的熔点________，其判断的理由是 ‎________________________________________________________________________，‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎【解析】　该化合物熔融时能导电，说明A、B形成的化合物是离子化合物，A和B一种是活泼的金属元素，一种是活泼的非金属元素，再结合A的原子序数大于B，且B原子的最外层电子数为A原子最外层电子数的3倍，推断出A是Mg元素，B是O元素。MgO和NaF虽然离子半径差别不大，但MgO中离子所带电荷较多，离子键强。‎ ‎【答案】　(1)Mg　O　(2)6　11　(3)高　离子半径差别不大，但MgO中离子所带电荷较多，离子键强 ‎13．有A、B、C三种晶体，分别由H、C、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，结果如表 熔点/℃‎ 硬度 水溶性 导电性 水溶液与Ag＋反应 A ‎801‎ 较大 易溶 水溶液(或熔融)导电 白色沉淀 B ‎>3 550‎ 很大 不溶 不导电 不反应 C ‎－114.2‎ 很小 易溶 液态不导电 白色沉淀 ‎(1)晶体的化学式分别为：A____________________________________________，‎ B__________________，C__________________。‎ ‎(2)晶体中微粒间的作用分别为：‎ A__________________，B__________________，‎ C_________________________________________________________________。‎ ‎【解析】　由A在熔融时导电，可知A为离子晶体，即为NaCl，其中含离子键；B的硬度很大，不溶于水，又不导电，则知B为原子晶体，即为金刚石，其中是共价键；C的熔点很低，可知为分子晶体，即为HCl，其中是靠分子间作用力形成的晶体。‎ ‎【答案】　(1)NaCl　C　HCl　(2)离子键　共价键 分子间作用力 ‎14．(2014·武汉市武昌区调考)氯化钠是生活中的常用调味品，也是结构化学中研究离子晶体时常用的代表物，其晶胞结构如下图所示。‎ ‎(1)设氯化钠晶体中Na＋与跟它最近邻的Cl－之间的距离为r，则该Na＋与跟它次近邻的Cl－个数为________，该Na＋与跟它次近邻的Cl－之间的距离为________；‎ ‎(2)已知在氯化钠晶体中Na＋的半径为a pm，Cl－的半径为b pm，它们在晶体中是紧密接触的，则在氯化钠晶体中离子的空间利用率为________。(用含a、b的式子表示)‎ ‎【解析】　(1)如右图，从NaCl的晶胞图中取出可知，Na＋与跟它最近邻的Cl－的距离为r，与跟它最近邻的Na＋的距离为r，与其位于对角线位置的Cl－是距其次近邻的Cl－，距离为r。1个Na＋为8个晶胞所共有，每个晶胞内有1个与其距离为r的Cl－，故与Na＋次近邻的Cl－个数为8。‎ ‎(2)在1个晶胞中有4个Na＋和4个Cl－，其体积4×π(a3＋b3)pm3。晶胞的边长为(2a＋2b)pm，体积[(2a＋2b)pm]3，所以氯化钠晶体中离子的空间利用率为×100%。‎ ‎【答案】　(1)8　r　(2)××100%‎ ‎15．(2014·黄冈期末)离子化合物RbICl2存在复合阴离子，且晶体结构与NaCl相似(如图所示)，晶胞边长为685.5 pm，RbICl2晶胞中含有________个氯原子，RbICl2晶体的密度是________g·cm－3(只要求列算式，不必计算出数值。阿伏加德罗常数为NA)。‎ ‎【解析】　Rb是活泼的碱金属元素，由“离子化合物RbICl2存在复合阴离子”这一信息可知其阳离子为Rb＋、阴离子为ICl(碘为＋1价)，Rb＋和ICl分别占据NaCl晶胞中Na＋和Cl－的位置，则1个晶胞中有4个Rb＋，4个ICl(即氯原子数目为8)，其质量为×‎ ‎283.5 g，晶胞的体积为(685.5×10－10 cm)3，由此可算出晶体的密度。‎ ‎【答案】　8　 ‎16．(2014·武汉调考)在离子晶体中，阴、阳离子按一定规律在空间排列，可假定晶体中各离子都是互相接触的小球。则：‎ ‎(1)Na＋与Cl－的半径比是________(写出比值)。‎ ‎(2)氯化钠晶体中两个距离最近的Na＋的核间距约为________cm(已知晶体密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1)。‎ ‎【解析】　要计算NaCl晶体中Na＋与Cl－的半径比和Na＋间的距离，都需要截取晶胞中的一部分，画图分析。‎ ‎(1)依题意画出如图①所示的图形(晶胞的一个面)。‎ 设Cl－的半径等于1，则AC＝4，BA＝BC＝2r(Na＋)＋2。由勾股定理得：‎ ‎2[2r(Na＋)＋2]2＝42。‎ 解得：r(Na＋)＝0.414，即Na＋与Cl－的半径比等于0.414。‎ ‎(2)从NaCl晶体构型中切出其，如图②所示：‎ 设其边长为a。此结构单元中含Na＋和Cl－各为4×＝个。依密度的定义可列计算式：‎ ρ＝，则a3＝。‎ 两个距离最近的Na＋的核间距为a，即 × cm。‎ ‎【答案】　(1)0.414‎ ‎(2)×(或×)‎ ‎17．A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大。B、C、D同周期，A、D同主族，E和其他元素既不在同周期也不在同主族。B、C、D的最高价氧化物对应水化物均能互相发生反应生成盐和水。A和E可形成离子化合物，其晶胞结构如下图所示。‎ ‎(1)A和E所形成化合物的电子式是__________。‎ ‎(2)A、B、C、D四种元素的原子半径由小到大的顺序为__________(用元素符号表示)。‎ ‎(3)A和E形成的化合物的晶体中，每个阳离子周围与它最近且距离相等的阳离子共有__________个。‎ ‎(4)已知A和E所形成化合物晶体的晶胞体积为1.6×10－22 cm3，则A和E组成的离子化合物的密度为(结果保留一位小数)__________。‎ ‎【解析】　由题意知B、C、D分别为Na、Al、S或Na、Al、Cl。E与其他元素不同周期也不同主族，只能为Ca。由晶胞可知A、E形成的离子化合物为EA2，则A为F。即A、B、C、D、E分别为F、Na、Al、Cl、Ca。(1)A、E形成的化合物为CaF2。(2)由同周期元素原子半径变化规律可知原子半径Na＞Al＞Cl，由同主族元素原子半径变化规律可知原子半径Cl＞F。(3)由图可知为12个。(4)ρ＝＝≈3.2 (g/cm3)。‎ ‎【答案】　(1) 　‎ ‎(2)F＜Cl＜Al＜Na　‎ ‎(3)12　(4)3.2 g/cm3 ‎