高中化學(xué)同步講義（選擇性必修二）第18講 3.6離子晶體（教師版）

第18課離子晶體

1．能結(jié)合實(shí)例描述離子鍵的成鍵特征及其本質(zhì)。

2．能解釋和預(yù)測(cè)同類(lèi)型離子化合物的某些性質(zhì)。

3．能描述常見(jiàn)類(lèi)型的離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)。

4．會(huì)運(yùn)用模型和有關(guān)理論解釋不同類(lèi)型離子化合物的晶胞構(gòu)成。

一、離子鍵

1.概念：陰、陽(yáng)離子之間通過(guò)靜電作用形成的化學(xué)鍵，叫做離子鍵。

2.成鍵微粒：陽(yáng)離子和陰離子。

-2--2--2-

①陰離子可以是單核離子或多核離子，如Cl、O、H、O2、OH、SO4等。

++3++

②陽(yáng)離子可以是金屬離子(如K、Ag、Fe)或銨根離子（NH4）。

3.實(shí)質(zhì)：離子鍵的本質(zhì)是一種靜電作用。靜電作用包括靜電吸引力和靜電排斥力。當(dāng)這些作用達(dá)到平衡后，

即形成穩(wěn)定的離子化合物。

①陰、陽(yáng)離子之間的靜電引力使陰、陽(yáng)離子相互吸引，陰、陽(yáng)離子的核外電子之間、原子核之間的靜電斥

力使陰、陽(yáng)離子相互排斥。

②當(dāng)陰、陽(yáng)離子之間的靜電引力和靜電斥力達(dá)到平衡時(shí)，陰、陽(yáng)離子保持一定的平衡間距，形成穩(wěn)定的離

子鍵，整個(gè)體系達(dá)到能量最低狀態(tài)。

4.特征：離子鍵沒(méi)有方向性和飽和性。陰、陽(yáng)離子在各個(gè)方向上都可以與相反電荷的離子發(fā)生靜電作用，即

沒(méi)有方向性；在靜電作用能夠達(dá)到的范圍內(nèi)，只要空間允許，一個(gè)離子可以同時(shí)吸引多個(gè)帶相反電荷的離

子，即沒(méi)有飽和性。因此，以離子鍵結(jié)合的微粒傾向于形成緊密堆積，使每個(gè)離子周?chē)M可能多地排列帶

異性電荷的離子，從而達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

5.形成條件：一般應(yīng)滿(mǎn)足兩種元素的電負(fù)性之差大于1.7這一條件，即活潑的金屬與非金屬之間通常能形成

離子鍵。

6.影響因素：離子晶體中離子半徑越小，離子所帶電荷越多，離子鍵越強(qiáng)。

二、離子合物與離子晶體

1.離子合物：

(1)由離子鍵形成的化合物叫離子化合物。

【特別提醒】有的離子化合物只含有離子鍵，有的離子化合物中既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵。

1

(2)離子液體與離子化合物的區(qū)別

①表示的物質(zhì)范圍不同：離子化合物是指所有的離子化合物，而離子液體所對(duì)應(yīng)的是部分子化合物。

②組成不同：離子化合物對(duì)所含的陰、陽(yáng)離子沒(méi)有更具體的要求，而離子液體中的大多數(shù)含有體積很大的

陰、陽(yáng)離子。

③熔點(diǎn)不同：離子化合物的熔點(diǎn)，有的較低，有的較高，有的很高，而離子液體保持液態(tài)的溫度為室溫或

稍高于室溫。

(3)常見(jiàn)的離子化合物

①活潑金屬元素與活潑非金屬元素形成的化合物，如NaCl、CaF2、K2O、MgO等。

②活潑金屬元素與酸根形成的鹽類(lèi)化合物，如Na2SO4、Fe2(SO4)3等。

③銨根與酸根形成的鹽類(lèi)化合物，如NH4Cl、(NH4)2SO4等。

2、離子晶體

(1)定義：離子晶體是由陽(yáng)離子和陰離子相互作用而形成的晶體

(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

①構(gòu)成微粒：陰離子和陽(yáng)離子，離子晶體中不存在單個(gè)分子，其化學(xué)式表示的是離子的個(gè)數(shù)比。

②微粒間的作用力：離子鍵。

③離子晶體中不同離子周?chē)愲娦噪x子數(shù)目的多少主要取決于陰、陽(yáng)離子的相對(duì)大小。

【易錯(cuò)提醒】離子晶體不一定含有金屬陽(yáng)離子，如NH4Cl為離子晶體，不含有金屬陽(yáng)離子，但一定含有陰

離子。

(3)常見(jiàn)的離子晶體：強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物和過(guò)氧化物、大部分的鹽。

(4)離子晶體的物理性質(zhì)

①較高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，難揮發(fā)、難于壓縮。

一般來(lái)說(shuō)，離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn)。離子晶體由固態(tài)變成液態(tài)或氣態(tài)，需要較多的能量破壞離子鍵，

因此，離子晶體通常具有較高的熔、沸點(diǎn)。

②硬而脆，無(wú)延展性

離子晶體的硬度較大，難于壓縮。陰、陽(yáng)離子間有較強(qiáng)的離子鍵，使離子晶體的硬度較大，當(dāng)晶體受到?jīng)_

擊力作用時(shí)，分離子鍵發(fā)生斷裂，導(dǎo)致晶體破碎。

③不導(dǎo)電，但熔化后或溶于水后能導(dǎo)電。

離子晶體不導(dǎo)電，熔化或溶于水后能導(dǎo)電。離子晶體中，離子鍵較強(qiáng)，離子不能自由移動(dòng)，因此離子晶體

不導(dǎo)電。

④大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑中，難溶于非極性溶劑中。

大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑(如水),難溶于非極性溶劑(如汽油、苯等),遵循“相似相溶”規(guī)律。

【名師點(diǎn)撥】①離子晶體的熔、沸點(diǎn)和硬度與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，離子鍵越強(qiáng)，離子晶體的熔、沸點(diǎn)越高，

硬度越大。

②離子鍵的強(qiáng)弱與離子半徑和離子所帶電荷數(shù)有關(guān)，離子半徑越小，離子所帶的電荷數(shù)越多，離子鍵越強(qiáng)。

2

3．離子晶體的判斷

(1)利用物質(zhì)的分類(lèi)

－

金屬離子和酸根離子、OH形成的大多數(shù)鹽、強(qiáng)堿，活潑金屬的氧化物和過(guò)氧化物(如Na2O和Na2O2)，活

潑金屬的氫化物(如NaH)，活潑金屬的硫化物等都是離子晶體。

(2)利用元素的性質(zhì)和種類(lèi)

如成鍵元素的電負(fù)性差值大于1.7的物質(zhì)，金屬元素(特別是活潑的金屬元素，ⅠA、ⅡA族元素)與非金屬

元素(特別是活潑的非金屬元素，ⅥA、ⅦA族元素)組成的化合物形成的晶體。

(3)利用物質(zhì)的性質(zhì)

離子晶體一般具有較高的熔、沸點(diǎn)，難揮發(fā)，硬而脆；固體不導(dǎo)電，但熔融或溶于水時(shí)能導(dǎo)電，大多數(shù)離

子晶體易溶于極性溶劑而難溶于非極性溶劑。

三、常見(jiàn)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)

1.NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型

（1）在NaCl晶體中，每個(gè)Na+周?chē)c它等距的Cl-有6個(gè)，每個(gè)Cl-周?chē)c它等距的Na+有6個(gè)，即Na+和

Cl-配位數(shù)都是6。6個(gè)Na+（或Cl-）圍成一個(gè)正八面體。

（2）每個(gè)Na+周?chē)c它最近且等距的Na+有12個(gè)，每個(gè)Cl-周?chē)c它最近且等距的Cl-有12個(gè)（同層4個(gè)，

上層4個(gè)，下層4個(gè)）。

111

（3）在NaCl晶體的一個(gè)晶胞中，含Na+：6×+8×=4個(gè)（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程），含Cl-12×+1=4個(gè)（寫(xiě)出計(jì)算

284

過(guò)程）。NaCl晶體的化學(xué)式為NaCl，晶胞的組成為Na4Cl4。

（4）屬于NaCl型離子晶體的還有KCl、NaBr、LiF、CaO、MgO、NiO、CaS等。

2.CsCl晶體結(jié)構(gòu)模型

（1）在CsCl晶體中，每個(gè)CS+周?chē)c它等距的Cl-有8個(gè)，每個(gè)Cl-周?chē)c它等距的CS+有8個(gè)。CS+和Cl-

配位數(shù)都是8。

（2）每個(gè)Cs+周?chē)c它最近且等距的Cs+有6個(gè)，每個(gè)Cl-周?chē)c它最近且等距的Cl-有6個(gè)（上、下、左、

右、前、后）。

3

1

（3）在CsCl晶體的一個(gè)晶胞中（上圖右圖），含Cs+：8×=1個(gè)（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程），含Cl-1個(gè)。CsCl晶體

8

中Cs+與Cl-的個(gè)數(shù)比為1:1。

3.CaF2晶體結(jié)構(gòu)模型

2+--2+2+

（1）CaF2晶體中，每個(gè)Ca周?chē)瑫r(shí)吸引著8個(gè)F，每個(gè)F周?chē)瑫r(shí)吸引著4個(gè)Ca。Ca的配位數(shù)為8，

F-的配位數(shù)為4。

11

（2）晶胞中含Ca2+：6×+8×=4個(gè)，含F(xiàn)-：8×1=8個(gè)。Ca2+在大立方體的頂點(diǎn)和面心，8個(gè)F-在大立方體

28

內(nèi)構(gòu)成一個(gè)小立方體。晶胞的組成為Ca4F8。

4.ZnS晶體結(jié)構(gòu)模型

（1）ZnS晶體中，每個(gè)Zn2+周?chē)瑫r(shí)吸引著4個(gè)S2-，每個(gè)S2-周?chē)瑫r(shí)吸引著4個(gè)Zn2+。因此Zn2+和S2-

的配位數(shù)均為4。

2+2-11

（2）晶胞中含Zn：1×4=4個(gè)，含S：6×+8×=4個(gè)。晶胞的組成為Zn4S4。

28

【易錯(cuò)提醒】①離子晶體中無(wú)分子。如NaCl、CsCl只表示晶體中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比，為化學(xué)式，不是分子

式。

②離子晶體中一定有離子鍵，可能有共價(jià)鍵和氫鍵等，如KNO3等晶體中既有離子鍵又有共價(jià)鍵；

CuSO4·5H2O中除離子鍵外，還含有共價(jià)鍵和氫鍵。晶體中也存在范德華力，只是當(dāng)能量份額很低時(shí)不提及。

③離子晶體中，每一個(gè)陰(陽(yáng))離子周?chē)帕械膸喾措姾呻x子的數(shù)目是固定的，不是任意的。

④由金屬元素和非金屬元素形成的晶體不一定是離子晶體，如AlCl3是分子晶體；全由非金屬元素形成的晶

體也可能是離子晶體，如NH4Cl、NH4NO3等銨鹽為離子晶體。

【思考與討論p88】參考答案：

化合物熔點(diǎn)/℃化合物熔點(diǎn)/℃

4

CaO2613Na2SO4884

CuCl2498Ca2SiO42130

NH4NO3170Na3PO4340

BaSO41580CH3COOCs194

LiPF6200(分解溫度)NaNO2270

結(jié)論：離子晶體的熔點(diǎn)有的很高，如Ca0的熔點(diǎn)為2613℃，有的較低，如LiPF6的熔點(diǎn)為200℃（分

解溫度)，故離子晶體的熔點(diǎn)差異很大。

注意：離子晶體的熔點(diǎn)不一定比共價(jià)晶體的熔點(diǎn)低，如CaO晶體的熔點(diǎn)是2613℃，石英晶體的熔

點(diǎn)約為1710℃。

?問(wèn)題一離子鍵的形成

【典例1】下列說(shuō)法正確的是()

A．離子鍵就是使陰、陽(yáng)離子結(jié)合成化合物的靜電引力

B．凡是金屬元素跟非金屬之間都形成離子鍵

C．含有離子鍵的化合物一定是離子化合物

D．任何離子鍵的形成過(guò)程中必定有電子的得與失

【答案】C

【解析】離子鍵是使陰、陽(yáng)離子結(jié)合成化合物的靜電作用，包括靜電吸引和靜電排斥，A錯(cuò)誤；金屬Al與

非金屬Cl形成的化合物AlCl3中不含離子鍵，B錯(cuò)誤；含有離子鍵的化合物一定是離子化合物，C正確；

一般來(lái)說(shuō)形成離子鍵有電子的得失，但也有例外，如NH4Cl等銨鹽的形成，D錯(cuò)誤，故選C。

【解題必備】1.離子鍵概念：陰、陽(yáng)離子之間通過(guò)靜電作用形成的化學(xué)鍵，叫做離子鍵。

2.離子鍵成鍵微粒：陽(yáng)離子和陰離子。

3.離子鍵實(shí)質(zhì)：離子鍵的本質(zhì)是一種靜電作用。

4.離子鍵特征：離子鍵沒(méi)有方向性和飽和性。

5.離子鍵形成條件：一般應(yīng)滿(mǎn)足兩種元素的電負(fù)性之差大于1.7這一條件，即活潑的金屬與非金屬之間通常

能形成離子鍵。

6.離子鍵影響因素：離子晶體中離子半徑越小，離子所帶電荷越多，離子鍵越強(qiáng)。

【變式1-1】以下敘述中，錯(cuò)誤的是()

A．鈉原子和氯原子作用生成NaCl后，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng)

B．在氯化鈉中，除Cl－和Na＋的靜電吸引作用外，還存在電子與電子、原子核與原子核之間的排斥作用

C．Na＋和Cl－形成的離子鍵具有方向性

D．鈉與氯反應(yīng)生成氯化鈉后，體系能量降低

5

【答案】C

【解析】活潑金屬原子和活潑的非金屬原子之間形成離子化合物，陽(yáng)離子和陰離子均達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，這樣

體系的能量降低，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng)，AD正確；Cl－和Na＋之間既有引力也有斥力，B正確；Na＋和Cl

－形成的離子鍵不具有方向性，C不正確，故選C。

【變式1-2】下列敘述正確的是

A．離子鍵只有飽和性沒(méi)有方向性

B．離子化合物中只含有離子鍵

C．離子鍵的強(qiáng)弱可用離子半徑和所帶的電荷來(lái)衡量

D．離子鍵就是離子間的吸引作用

【答案】C

【解析】A．離子鍵是帶相反電荷的離子之間的相互作用，它是一種靜電作用，沒(méi)有方向性和飽和性，A錯(cuò)

誤；B．離子化合物也可含有共價(jià)鍵，如氫氧化鈉中含H-O共價(jià)鍵，B錯(cuò)誤；C．離子鍵的強(qiáng)弱可以用離子

半徑以及所帶的電荷來(lái)衡量，離子半徑越小，所帶電荷越多，離子鍵越強(qiáng)，C正確；D．離子鍵不僅僅是吸

引作用也有排斥作用，D錯(cuò)誤；故選C。

?問(wèn)題二離子化合物及離子晶體的性質(zhì)

【典例2】螢石(CaF2)是一種難溶于水的固體。下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)能說(shuō)明CaF2一定是離子晶體的是

A．CaF2難溶于水，其水溶液的導(dǎo)電性極弱

B．CaF2的熔點(diǎn)較高，硬度較大

C．CaF2固體不導(dǎo)電，但在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電

D．CaF2在有機(jī)溶劑(如苯)中的溶解度極小

【答案】C

【解析】A．CaF2難溶于水，水溶液的導(dǎo)電性極弱，與其是否是離子晶體沒(méi)有關(guān)系，A不符合；B．CaF2的

熔點(diǎn)較高，硬度較大，但不能說(shuō)明是離子晶體，也可能是原子晶體，B不符合；C．離子晶體是由離子構(gòu)成

的，熔化時(shí)克服的是離子鍵，產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子，能導(dǎo)電，而分子晶體、原子晶體熔化時(shí)，不能產(chǎn)生自

由移動(dòng)的離子，不導(dǎo)電，所以CaF2固體不導(dǎo)電，但在熔融狀態(tài)下可導(dǎo)電一定能說(shuō)明CaF2是離子晶體，C符

合；D．CaF2在有機(jī)溶劑(如苯)中的溶解度極小，不能說(shuō)明是離子晶體，有些分子晶體，例如水也難溶于苯，

D不符合；故選C。

【解題必備】離子晶體的物理性質(zhì)

①較高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，難揮發(fā)、難于壓縮。

②硬而脆，無(wú)延展性。

③不導(dǎo)電，但熔化后或溶于水后能導(dǎo)電。

④大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑中，難溶于非極性溶劑中。

【變式2-1】堿金屬和鹵素形成的化合物通常具有的性質(zhì)是

①能溶于水②水溶液能導(dǎo)電③熔融狀態(tài)不導(dǎo)電

6

A．①②B．②③C．①③D．①②③

【答案】A

【解析】堿金屬為活潑金屬，容易失去電子形成陽(yáng)離子；鹵素單質(zhì)為活潑非金屬單質(zhì)，容易得到電子形成

陰離子；故兩者形成的化合物為離子化合物；堿金屬的鹵化物容易溶于水，水溶液能導(dǎo)電；離子化合物熔

融狀態(tài)能導(dǎo)電；故選A。

【變式2-2】離子晶體熔點(diǎn)的高低取決于晶體中陽(yáng)離子與陰離子之間的靜電作用，靜電作用大則熔點(diǎn)高，靜

電作用小則熔點(diǎn)低。試根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)，判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點(diǎn)的高低順序是

A．KClNaClBaOCaOB．NaClKClCaOBaO

C．CaOBaONaClKClD．CaOBaOKClNaCl

【答案】C

【解析】離子晶體中，離子鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高，而離子所帶電荷數(shù)越多，半徑越小，離子鍵越強(qiáng)。Ca2、

22

O2、Ba2都帶2個(gè)電荷，Na、Cl、K都帶1個(gè)電荷，rCarBa，rNarK，故熔點(diǎn)

CaOBaONaClKCl，故選：C。

?問(wèn)題三有關(guān)離子晶體的計(jì)算

【典例3】現(xiàn)有冰晶石(Na3AlF6)的結(jié)構(gòu)單元如圖所示，位于大立方體頂點(diǎn)和面心，位于大立方體的12條

棱的中點(diǎn)和8個(gè)小立方體的體心，是圖中、中的一種。

(1)冰晶石屬于______晶體。

(2)冰晶石晶胞(大立方體)中體心處的“”代表的微粒______。

(3)晶胞中Na＋的配位數(shù)為_(kāi)____，與Na＋距離相等且最近的Na＋有_____個(gè)。

(4)計(jì)算冰晶石晶體的密度_____________。

【答案】（1）離子（2）Na＋（3）68

210

4×g

m840－

（4）ρ＝＝NA＝×1030g·cm3

3

V（a×10－10）3cm3aNA

＋3－

【解析】（1）冰晶石晶體結(jié)構(gòu)中含有Na和AlF6，屬于離子晶體。

＋3－11

（2）冰晶石的構(gòu)成微粒是Na和AlF6，且二者的個(gè)數(shù)比為3∶1，圖中的個(gè)數(shù)為8×＋6×＝4。的個(gè)

82

1＋

數(shù)為8＋12×＝11，故代表，即代表Na。

4

＋＋3－＋＋

（3）晶胞中與Na(體心Na)相連的AlF6分別處于Na的上、下、前、后、左、右，故Na的配位數(shù)為

7

6。以體心Na＋分析，處于8個(gè)小立方體心的Na＋與之最近，故與Na＋距離相等且最近的Na＋有8個(gè)。

＋13－11

(4)晶胞中含Na數(shù)目為8＋1＋12×＝12，含AlF6的數(shù)目為8×＋6×＝4，即晶胞中相當(dāng)于有4個(gè)

482

210

4×g

210－1033m

Na3AlF6，晶胞的質(zhì)量＝4×g，晶胞的體積＝(a×10)cm則晶體的密度ρ＝＝NA＝

NAV（a×10－10）3cm3

840－

×1030g·cm3。

3

aNA

【解題必備】1．常見(jiàn)類(lèi)型的離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)

（1）NaCl型晶體結(jié)構(gòu)模型

①在NaCl晶體中，每個(gè)Na+周?chē)瑫r(shí)吸引著6個(gè)Cl-，每個(gè)Cl-周?chē)餐瑫r(shí)吸引著6個(gè)Na+。因此Na+和Cl-

的配位數(shù)均為6。

②每個(gè)Na+周?chē)c它最近且等距的Na+有12個(gè)，每個(gè)Cl-周?chē)c它最近且等距的Cl-有12個(gè)。

（2）CsCl型晶體結(jié)構(gòu)模型

①在CsCl晶體中，每個(gè)Cs+周?chē)瑫r(shí)吸引著8個(gè)Cl-，每個(gè)Cl-周?chē)餐瑫r(shí)吸引著8個(gè)Cs+。因此Cs+和Cl-

的配位數(shù)均為8。

②每個(gè)Cs+與6個(gè)Cs+等距離相鄰，每個(gè)Cl-與6個(gè)Cl-等距離相鄰。

（3）CaF2晶體結(jié)構(gòu)模型

2+--2+2+-

①CaF2晶體中，每個(gè)Ca周?chē)瑫r(shí)吸引著8個(gè)F，每個(gè)F周?chē)瑫r(shí)吸引著4個(gè)Ca。Ca的配位數(shù)為8，F(xiàn)

的配位數(shù)為4。

11

②晶胞中含Ca2+：6×+8×=4個(gè)，含F(xiàn)-：8×1=8個(gè)。Ca2+在大立方體的頂點(diǎn)和面心，8個(gè)F-在大立方體內(nèi)構(gòu)

28

成一個(gè)小立方體。晶胞的組成為Ca4F8。

（4）ZnS晶體結(jié)構(gòu)模型

①ZnS晶體中，每個(gè)Zn2+周?chē)瑫r(shí)吸引著4個(gè)S2-，每個(gè)S2-周?chē)瑫r(shí)吸引著4個(gè)Zn2+。因此Zn2+和S2-的配

位數(shù)均為4。

2+2-11

②晶胞中含Zn：1×4=4個(gè)，含S：6×+8×=4個(gè)。晶胞的組成為Zn4S4。

28

2．離子晶體的有關(guān)計(jì)算

（1）離子晶體化學(xué)式的計(jì)算

8

根據(jù)均攤法。平行六面體晶胞中處于頂點(diǎn)、棱上、面上的離子分別有1、1、1屬于該晶胞，處于內(nèi)部的離子

842

完全屬于該晶胞。

（2）離子的配位數(shù)的確定

根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，確定一個(gè)離子周?chē)染嚯x且最鄰近的異性離子有幾個(gè)，從而確定陰、陽(yáng)離子的配位

數(shù)。

（3）離子晶體的密度及微粒間距離的計(jì)算

若1個(gè)晶胞中含有x個(gè)微粒（離子）時(shí)，則1mol晶胞中含有xmol微粒，其質(zhì)量為xMg（M為微粒的相對(duì)

分子質(zhì)量）。

3333

1個(gè)晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)g（a為晶胞的體積），則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)NAg。因此有：xM=ρa(bǔ)NA。

【變式3-1】如圖是氯化銫晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖(晶胞是指晶體中最小的重復(fù)單元)，其中黑球表示氯離子、

白球表示銫離子。已知晶體中2個(gè)最近的銫離子的核間距離為acm，氯化銫的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，則氯

化銫晶體的密度為()

3

2M－M－M－Ma－

A．g·cm3B．g·cm3C．g·cm3D．g·cm3

333

NAa2NAaNAaNA

【答案】C

【解析】晶體中2個(gè)最近的銫離子的核間距離為acm，相鄰頂點(diǎn)上銫離子核間距離最近，為acm，即晶胞

M

×1

＋1－m

的棱長(zhǎng)為acm，體積V＝a3cm3，該晶胞中Cs個(gè)數(shù)＝8×＝1，Cl個(gè)數(shù)為1，根據(jù)晶胞密度公式ρ＝＝NA

8Va3

＝M－3。

3(g·cm)

NAa

【變式3-2】食鹽晶體的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。已知食鹽的密度為ρg·cm－3，摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，阿伏加

＋－

德羅常數(shù)為NA，則在食鹽晶體中Na和Cl的間距大約是()

32M3M32NA3M

A．cmB．cmC．cmD．cm

ρNA2ρNAρM8ρNA

【答案】B

9

＋－4M＋－

【解析】食鹽晶胞中含有4個(gè)Na和4個(gè)Cl，每個(gè)晶胞的體積為cm3，設(shè)食鹽晶體里Na和Cl的間

ρNA

4M3M＋－3M

距為x，所以可得(2x)3＝，解得x＝，則在食鹽晶體中Na和Cl的間距大約是cm。

ρNA2ρNA2ρNA

1．下列關(guān)于Na、Cs的化合物的說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．NaCl為離子化合物，可推知CsCl也為離子化合物

B．NaCl與CsCl相比，NaCl熔點(diǎn)更高

C．NaCl與CsCl晶體中Cl-的配位數(shù)均為8

D．NaCl與CsCl晶體中離子的配位數(shù)不同主要原因是離子半徑的差異

【答案】C

【解析】A．Cs與Na是同一主族元素，元素的金屬性：Cs>Na，若NaCl為離子化合物，則可推知CsCl也

為離子化合物，故A正確；B．由于Na半徑比Cs半徑小，NaCl中的離子鍵比CsCl中的離子鍵強(qiáng)，離子

鍵越強(qiáng)，斷裂離子鍵消耗的能量就越高，物質(zhì)的熔點(diǎn)就越高，所以NaCl的熔點(diǎn)比CsCl高，故B正確；C．NaCl

是離子晶體，1個(gè)Na被6個(gè)Cl吸引，1個(gè)Cl被6個(gè)Na吸引，所以NaCl晶體中Cl的配位數(shù)為6，在CsCl

晶體中，1個(gè)Cs被8個(gè)Cl吸引，1個(gè)Cl被8個(gè)Cs吸引，所以CsCl晶體中Cl的配位數(shù)為8，故C錯(cuò)誤；

D．NaCl晶體和CsCl晶體中正負(fù)離子半徑比不相等，所以?xún)删w中離子的配位數(shù)不相等，即NaCl與CsCl

晶體中離子的配位數(shù)不同主要在于離子半徑的差異，故D正確；故答案選C。

2．圖a～d是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)中分割出來(lái)的部分結(jié)構(gòu)圖，其中屬于從NaCl晶體中分割出來(lái)的結(jié)構(gòu)

圖是

A．a(chǎn)和cB．b和cC．b和dD．a(chǎn)和d

【答案】D

【解析】NaCl晶體是簡(jiǎn)單立方體結(jié)構(gòu)，每個(gè)Na＋周?chē)?個(gè)Cl－，每個(gè)Cl－周?chē)?個(gè)Na＋；與每個(gè)Na＋等

距離的Cl－有6個(gè)，且構(gòu)成正八面體，同理，與每個(gè)Cl－等距離的6個(gè)Na＋也構(gòu)成正八面體，由圖可知，a

和d屬于從NaCl晶體中分割出來(lái)的結(jié)構(gòu)圖，故選D。

2

3．CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如圖所示)，但CaC2晶體中由于啞鈴形的C2存在，使晶胞沿

10

一個(gè)方向拉長(zhǎng)。下列關(guān)于CaC2晶體的說(shuō)法中正確的是：

2＋2

A．1個(gè)Ca周?chē)嚯x最近且等距離的C2數(shù)目為6

B．該晶體中的陰離子與F2是等電子體

C．6.4gCaC2晶體中含陰離子0.1mol

D．與每個(gè)Ca2＋距離相等且最近的Ca2＋共有12個(gè)

【答案】C

【解析】A．根據(jù)題意可知，該晶胞不是正立方體，晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)，所以可以看做是一個(gè)底面為正方

2+2-

形的長(zhǎng)方體，以體心Ca為例，與其距離最近且相等的C2為與鈣離子在同一平面上且位于面心的4個(gè)，故

2-

A錯(cuò)誤；B．C2含價(jià)電子總數(shù)為2×4+2=10，F(xiàn)2的價(jià)電子總數(shù)為14，二者價(jià)電子數(shù)不同，不是等電子體，故

2-

B錯(cuò)誤；C．6.4gCaC2為0.1mol，CaC2晶體中陰離子為C2，則含陰離子0.1mol，故C正確；D．以底面為

例，底面為正方形，所以與每個(gè)Ca2+距離相等且最近的Ca2+共有4個(gè)，由于是長(zhǎng)方體，所以只有這4個(gè)，

故D錯(cuò)誤；故答案為C。

4．下列圖象是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)圖中分割出來(lái)的部分結(jié)構(gòu)圖，試判斷屬于NaCl晶體結(jié)構(gòu)的圖象是

（）

A．圖（2）和圖（3）B．圖（1）和圖（4）

C．只有圖（1）D．圖（1）和圖（3）

【答案】B

【解析】在NaCl晶體中，每個(gè)Na+周?chē)瑫r(shí)吸引著最近的等距離的6個(gè)Cl-，同樣每個(gè)Cl-周?chē)瑫r(shí)吸引著

最近的等距離的6個(gè)Na+，如果把圖（1）中中心微?？醋鳛殁c離子，其周?chē)x子為有六個(gè)氯離子，（1）圖

符合條件；圖（4）中選取其中一個(gè)離子，然后沿X、Y、Z三軸切割得到6個(gè)等距離的且最近的帶相反電

11

荷的離子，所以其配位數(shù)也是6，故符合條件，圖（1）和圖（4）符合題意。故選B。

5．堿金屬與C60形成的球碳鹽K3C60，實(shí)驗(yàn)測(cè)得該物質(zhì)屬于離子晶體，且有良好的超導(dǎo)性，下列K3C60的組

成和結(jié)構(gòu)分析正確的是

A．該物質(zhì)分子式為K3C60

B．K3C60的摩爾質(zhì)量是837

C．K3C60中的陰、陽(yáng)離子通過(guò)靜電引力相結(jié)合

D．K3C60中既有離子鍵，又有共價(jià)鍵，在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電

【答案】D

-1

【解析】A．該物質(zhì)屬于離子晶體，K3C60為其化學(xué)式而非分子式，A錯(cuò)誤；B．摩爾質(zhì)量的單位為gmol，

B錯(cuò)誤；C．離子晶體中陰、陽(yáng)離子通過(guò)靜電作用相互結(jié)合，靜電作用包括靜電吸引力和靜電排斥力，C錯(cuò)

誤；D．離子晶體中一定存在離子鍵，熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電，K3C60中的C原子間以共價(jià)鍵連接，D正確；故

選D。

6．下列離子晶體的立體構(gòu)型示意圖，如下圖所示。

(1)以M代表陽(yáng)離子，以N代表陰離子，寫(xiě)出各離子晶體的組成表達(dá)式。

A．________，B．________，C．________，D．________。

(2)已知FeS2晶體(黃鐵礦的主要成分)具有A的立體結(jié)構(gòu)。

①FeS2晶體中具有的化學(xué)鍵類(lèi)型是________。

②若晶體結(jié)構(gòu)A中相鄰的陰、陽(yáng)離子間的距離為acm，且用NA代表阿伏加德羅常數(shù)，則FeS2晶體的密度

是________g·cm－3。

60

【答案】(1)③④①②⑥⑤(2)MNMN2MN2MN(3)①離子鍵、非極性共價(jià)鍵②

3

NAa

1111

【解析】(1)A．M位于頂點(diǎn)，數(shù)目為4×＝，N位于頂點(diǎn)，數(shù)目為4×＝，微粒數(shù)目為1∶1，即化學(xué)

8282

1

式為MN；B．M分別位于晶胞的體心和頂點(diǎn)位置，體心占1個(gè)，頂點(diǎn)占8×＝1個(gè)，共2個(gè)，N分別位于

8

1

面上和體內(nèi)，面上4×＝2個(gè)，體內(nèi)2個(gè)，共4個(gè)，即晶胞中兩種微粒數(shù)目之比為1∶2，化學(xué)式為MN2；

2

111

C.M位于頂點(diǎn)，數(shù)目為4×＝，N位于體心，數(shù)目為1，化學(xué)式為MN2；D.M位于頂點(diǎn)，數(shù)目為8×＝

828

1，N位于體心，數(shù)目為1，化學(xué)式為MN。

(2)①根據(jù)FeS2晶體的晶體結(jié)構(gòu)可知，晶體中陽(yáng)離子與陰離子個(gè)數(shù)比為1∶1，所以晶體中存在亞鐵離子與

12

2－2－2－

S2，亞鐵離子與S2之間是離子鍵，S2中存在非極性共價(jià)鍵，所以晶體中存在離子鍵和(非極性)共價(jià)

鍵。②晶體結(jié)構(gòu)A中相鄰的陰、陽(yáng)離子間的距離為acm，所以晶胞的體積為a3cm3，晶胞中含有陰陽(yáng)離子

56＋64

11－60－

個(gè)數(shù)都是，所以晶體的密度為ρ＝NA×g·cm3＝g·cm3。

3

2a32NAa

1．如圖所示為NaCl和CsCl的晶胞結(jié)構(gòu)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．NaCl和CsCl都屬于AB型離子晶體

B．NaCl和CsCl晶體中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同

C．NaCl和CsCl晶體中陽(yáng)離子的配位數(shù)分別為6和8

D．NaCl和CsCl都屬于AB型離子晶體，所以陽(yáng)離子與陰離子的半徑比相同

【答案】D

【解析】A．NaCl和CsCl都是由陰、陽(yáng)離子通過(guò)離子鍵構(gòu)成的晶體，陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比都為1：1，則都屬

于AB型離子晶體，故A正確；B．由晶胞的結(jié)構(gòu)可知NaCl晶胞中含有6個(gè)鈉離子和6個(gè)氯離子；氯化銫

晶胞中含有1個(gè)銫離子和一個(gè)氯離子，陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1:1，故B正確；C．結(jié)合題圖可知，NaCl中鈉離

子的配位數(shù)為6，CsCl中銫離子的配位數(shù)為8，故C正確；D．NaCl和CsCl都屬于AB型離子晶體，但鈉

離子半徑小于銫離子半徑，則NaCl的陽(yáng)離子與陰離子的半徑比小于CsCl的陽(yáng)離子與陰離子的半徑比，故D

錯(cuò)誤；故選：D。

2．下列有關(guān)離子晶體的數(shù)據(jù)大小比較不正確的是

22

A．熔點(diǎn)：NaFMgF2AlF3B．離子半徑：ONaMg

C．陰離子的配位數(shù)：CsClNaClCaF2D．硬度：MgOCaOBaO

【答案】A

2323

【解析】A．由于rNarMgrAl，且Na、Mg、Al所帶電荷數(shù)依次增多，所以NaF、MgF2、

22

AlF3的離子鍵依次增強(qiáng)，故熔點(diǎn)依次升高，A錯(cuò)誤；B．O、Na、Mg的電子層結(jié)構(gòu)相同，則核電荷數(shù)

越大，半徑越小，B正確；C．在CsCl、NaCl、CaF2晶體中，陰離子的配位數(shù)分別為8、6、4，C正確；

D．rMg2rCa2rBa2，故MgO、CaO、BaO中的離子鍵依次減弱，硬度依次減小，D正確；故

13

選A。

3．試根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)，判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點(diǎn)的高低順序可能是

A．KCl＞NaCl＞BaO＞CaOB．NaCl＞KCl＞CaO＞BaO

C．CaO＞BaO＞NaCl＞KClD．CaO＞BaO＞KCl＞NaCl

【答案】C

【解析】KCl、NaCl、CaO、BaO均為離子晶體，KCl、NaCl陰離子相同，電荷數(shù)相同，陽(yáng)離子的半徑越小，

晶格能越大，熔點(diǎn)越高，陽(yáng)離子半徑K+＞Na+，則熔點(diǎn)NaCl＞KCl，

BaO、CaO陰離子相同，電荷數(shù)相同，陽(yáng)離子的半徑越小，晶格能越大，熔點(diǎn)越高，陽(yáng)離子半徑Ba2+＞Ca2+，

則熔點(diǎn)CaO＞BaO；陰、陽(yáng)離子所帶電荷越多，晶體的熔點(diǎn)越高，一般電荷的影響大于半徑的影響，所以四

種化合物熔點(diǎn)的高低順序?yàn)镃aO＞BaO＞NaCl＞KCl，故選：C。

4．已知某離子晶體晶胞如圖所示。已知該晶體的密度為ρg/cm3，摩爾質(zhì)量為Mg/mol，阿伏加德羅常數(shù)的

值為NA。下列說(shuō)法中正確的是

A．該晶胞中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)均為1

B．其中的陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)都是4

C．該晶胞可能是CsCl的晶胞

M

D．該晶胞中兩個(gè)陽(yáng)離子最近的核間距為23cm

2ρNA

【答案】D

1

【解析】A．晶胞中白球位于棱心和體心，晶胞單獨(dú)占有白球數(shù)目=12×+1=4，黑球位于頂點(diǎn)和面心，晶

4

11

胞單獨(dú)占有黑球數(shù)目=8×+6×=4，故A錯(cuò)誤；B．由晶胞結(jié)構(gòu)，體心的白球周?chē)?個(gè)黑球，每個(gè)黑球

82

周?chē)?個(gè)白球，所以晶體中，陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)都為6，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)均攤法可知，在這個(gè)晶胞

中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)都為4，陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)都為6，晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶胞相同，可能是NaCl的晶胞，

4M

CsCl的配位數(shù)是8，故C錯(cuò)誤；D．晶胞的棱長(zhǎng)是3cm，該晶胞中兩個(gè)陽(yáng)離子最近的距離是面對(duì)角線(xiàn)

NA

24MM

的一半，則為3cm＝23cm，故D正確；故選D。

2NA2ρNA

5．下列有關(guān)離子晶體的說(shuō)法正確的是

A．離子晶體中一定含有金屬元素，含有金屬元素的化合物一定是離子晶體

14

B．離子鍵只存在于離子晶體中，離子晶體中一定含有離子鍵

C．離子晶體中不可能含有共價(jià)鍵

D．離子晶體受熱熔化破壞化學(xué)鍵，吸收熱量，屬于化學(xué)變化

【答案】B

【解析】A．離子晶體中不一定含有金屬元素，含有金屬元素的化合物不一定是離子晶體，A錯(cuò)誤；B．含

有離子鍵的化合物一定是離子晶體，離子晶體中可能含有共價(jià)鍵，B正確；C．離子晶體中可能含有共價(jià)鍵，

如過(guò)氧化鈉，C錯(cuò)誤；D．離子晶體受熱熔化時(shí)，雖然離子鍵被破壞，但沒(méi)有生成新的物質(zhì)，不屬于化學(xué)變

化，如氯化鈉晶體熔化，D錯(cuò)誤；故選：B。

6．為了確定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否為離子化合物，可以進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，其中敘述正確的是

A．觀察常溫下物質(zhì)的狀態(tài)，SbCl5是微黃色液體，SnCl4為無(wú)色液體。結(jié)論：SbCl5和SnCl4都是離子化合物

B．測(cè)定SbCl3、SbCl5、SnCl4，的熔點(diǎn)依次為73.5℃、2.8℃、-33℃。結(jié)論：SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是離

子化合物

C．將SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中，滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀。結(jié)論：SbCl3、SbCl5、

SnCl4都是離子化合物

D．測(cè)定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的導(dǎo)電性，發(fā)現(xiàn)它們都可以導(dǎo)電。結(jié)論：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是

離子化合物

【答案】B

【分析】離子化合物的離子之間以強(qiáng)烈的離子鍵結(jié)合，一般熔沸點(diǎn)較高，熔化后可導(dǎo)電；分子晶體的分子

之間以微弱的分子間作用力結(jié)合，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)比低。溶于水后也可發(fā)生電離而導(dǎo)電如HCl等，同樣也可

-

能電離產(chǎn)生Cl，能與HNO3酸化的AgNO3溶液反應(yīng)，產(chǎn)生白色沉淀。

【解析】A．離子化合物與物質(zhì)狀態(tài)、顏色無(wú)關(guān)，所以不能據(jù)此判斷為離子化合物，A錯(cuò)誤；B．SbCl3、SbCl5、

SnCl4的熔點(diǎn)較低，它們?yōu)榉肿泳w，而不是離子化合物，B正確；