高中化学（人教版 选修3）练习：第3章 第4节（含答案）.doc

第三章第三章 第四节第四节一、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】 C2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】 B3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】 C4下列物质中，既含极性键又含配位键的离子晶体是( )ABa(OH)2BH2SO4C(NH4)2SO4DCaF2【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】 C5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】 B6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】 D7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( )AKClNaClBaOCaOBNaClKClCaOBaOCCaOBaOKClNaClDCaOBaONaClKCl【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：Ba2KCa2Na；阴离子半径：ClO2，比较可得只有 D 项是正确的。【答案】 D8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】 D9(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( )AXYZ3是一种可溶于水的酸，且 X 与 Y 可形成共价化合物 XYBXYZ3是一种微溶于水的盐，且 X 与 Z 可形成离子化合物 XZCXYZ3是一种易溶于水的盐，且 Y 与 Z 可形成离子化合物 YZDXYZ3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】 B10(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】 A11(2014·石家庄模拟)已知食盐的密度为 g·cm3，其摩尔质量为 M g·mol1，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. cm32MNA3M2NAC. cm D. cm32NAM3M8NA【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×NA4，解得 a，则 a3·M34MNAa2cm。3M2NA【答案】 B二、非选择题12A、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 11 (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A801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C114.2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18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2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3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。3(2)在 1 个晶胞中有 4 个 Na和 4 个 Cl，其体积 4× (a3b3)pm3。晶胞的边长为43(2a2b)pm，体积(2a2b)pm3，所以氯化钠晶体中离子的空间利用率为×100%。4 ×43a3b32a2b3【答案】 (1)8 r (2)××100%323a3b3ab315(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·cm3(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 2 2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 2为×283.5 g，晶胞的体积为(685.5×1010 cm)3，由此可算出晶体的密度。4NA【答案】 8 283.5 × 4685.5 × 10103 × NA16(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 g·cm3，阿伏加德罗常数为 6.02×1023 mol1)。【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)依题意画出如图所示的图形(晶胞的一个面)。设 Cl的半径等于 1，则 AC4，BABC2r(Na)2。由勾股定理得：22r(Na)2242。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 ，如图所示：18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：1812，则 a3。12×16.02 × 1023× 58.5a358.52 × 6.02 × 1023两个距离最近的 Na的核间距为a，即2× cm。2358.52 × 6.02 × 1023【答案】 (1)0.414(2)×(或×)2358.52 × 6.02 × 10232234 × 58.56.02 × 102317A、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 1.6×1022 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 NaAlCl，由同主族元素原子半径变化规律可知原子半径 ClF。(3)由图可知为 12 个。(4) 3.2 mV78 × 41.6 × 1022 × 6.02 × 1023(g/cm3)。【答案】 (1) (2)FClAlNa (3)12 (4)3.2 g/cm3