第2課時(shí)離子晶體學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.理解離子鍵、離子晶體的概念，知道離子晶體類型與其性質(zhì)的聯(lián)系。2.認(rèn)識(shí)晶格能的概念和意義，能根據(jù)晶格能的大小，分析晶體的性質(zhì)。一、離子晶體及其結(jié)構(gòu)模型1概念及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)概念：陰、陽(yáng)離子通過(guò)離子鍵結(jié)合而形成的晶體。(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：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。微粒間的作用力：離子鍵。2典型離子晶體的結(jié)構(gòu)模型(1)觀察分析表中AB型離子晶體的結(jié)構(gòu)模型，填寫下表：晶體結(jié)構(gòu)模型配位數(shù)Cl和Na配位數(shù)都為6Cl和Cs配位數(shù)都為8Zn2和S2配位數(shù)都為4晶胞中微粒數(shù)Na、Cl都為4Cs、Cl都為1Zn2、S2都為4陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比111111化學(xué)式NaClCsClZnS符合類型Li、Na、K、Rb的鹵化物，AgF、MgO等CsBr、CsI、NH4Cl等BeO、BeS等(2)觀察CaF2晶體的晶胞示意圖，回答下列問(wèn)題：該晶胞中含有的Ca2數(shù)目是4，F(xiàn)數(shù)目是8。Ca2的配位數(shù)是8，F(xiàn)的配位數(shù)是4。(1)離子鍵無(wú)方向性和飽和性，在離子晶體中陰、陽(yáng)離子與異電性離子接觸盡可能采用最密堆積，可以看作是不等徑圓球密堆積。(2)影響離子晶體配位數(shù)的因素離子半徑因素：值的不同，晶體中離子的配位數(shù)不同，其晶體結(jié)構(gòu)不同。數(shù)值越大，離子的配位數(shù)越多。電荷因素： AB型離子晶體的陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)相等；ABn型A、B離子的配位數(shù)比值為n1。如CaF2中Ca2的配位數(shù)是8，F(xiàn)的配位數(shù)是4。例1下列說(shuō)法中正確的是()A固態(tài)能導(dǎo)電的晶體一定是金屬晶體B固態(tài)不能導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體C熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體D固態(tài)不導(dǎo)電而熔融態(tài)能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體答案D解析固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電的晶體不一定是金屬晶體，如硅和石墨等不是金屬晶體，A不正確；固態(tài)不能導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電的晶體不一定是離子晶體，如P2O5等不是離子晶體，B不正確；金屬熔融狀態(tài)也能導(dǎo)電，C不正確；離子晶體是陰、陽(yáng)離子組成的，固態(tài)時(shí)陰、陽(yáng)離子不能自由移動(dòng)，不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)時(shí)電離出自由移動(dòng)的離子而導(dǎo)電。方法規(guī)律離子晶體的判斷方法(1)依據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷。(2)依據(jù)物質(zhì)類別判斷。活潑金屬氧化物，強(qiáng)堿和絕大多數(shù)鹽類是離子晶體。(3)依據(jù)導(dǎo)電性判斷。離子晶體溶于水和熔融狀態(tài)下均導(dǎo)電。(4)依據(jù)熔、沸點(diǎn)和溶解性判斷。離子晶體熔、沸點(diǎn)較高，多數(shù)能溶于水，難溶于有機(jī)溶劑。例2一種離子晶體的晶胞如圖所示。其中陽(yáng)離子A以表示，陰離子B以表示。關(guān)于該離子晶體的說(shuō)法正確的是()A陽(yáng)離子的配位數(shù)為8，化學(xué)式為ABB陰離子的配位數(shù)為4，化學(xué)式為A2BC每個(gè)晶胞中含4個(gè)AD每個(gè)A周圍有4個(gè)與它等距且最近的A答案C解析用均攤法可知，晶胞中含有陽(yáng)離子數(shù)為864；陰離子顯然是8個(gè)，故化學(xué)式為AB2，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；每個(gè)A周圍與它等距且最近的A有12個(gè)(類似于干冰晶體)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、晶格能1晶格能是指將1_mol離子晶體中的陰、陽(yáng)離子完全氣化而遠(yuǎn)離所吸收的能量。(1)吸收的能量越多，晶格能越大，表示離子鍵越強(qiáng)，離子晶體越穩(wěn)定。(2)晶格能通常取正值，單位：kJmol1。2觀察分析下表，回答下列問(wèn)題(已知MgO、NaBr與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似)：離子化合物NaBrNaClMgO離子電荷數(shù)112核間距/pm290276205晶格能/kJmol17367873 890熔點(diǎn)/7508012 800摩氏硬度<2.52.56.5(1)影響晶格能大小的因素有哪些？答案影響晶格能的因素：離子所帶的電荷數(shù)和陰、陽(yáng)離子間的距離。晶格能與離子所帶電荷數(shù)的乘積成正比，與陰、陽(yáng)離子間的距離成反比。(2)晶格能與晶體的熔點(diǎn)、硬度有怎樣的關(guān)系？答案結(jié)構(gòu)相似的離子晶體，晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，晶體的熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大。(3)根據(jù)離子晶體的形成，推測(cè)離子晶體具有怎樣的特性？答案離子晶體是由陰、陽(yáng)離子通過(guò)較強(qiáng)的離子鍵而形成的，所以離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn)，難揮發(fā)，硬度較大，離子晶體不導(dǎo)電，熔化或溶于水后能導(dǎo)電。大多數(shù)離子晶體能溶于水，難溶于有機(jī)溶劑。影響離子鍵強(qiáng)度的因素(1)離子電荷數(shù)的影響：電荷數(shù)越多，晶格能越大，離子鍵越牢固，離子晶體的熔點(diǎn)越高、硬度越大。(2)離子半徑的影響：半徑越大，導(dǎo)致離子核間距越大，晶格能越小，離子鍵越易斷裂，離子晶體的熔點(diǎn)越低、硬度越小。例3根據(jù)表格數(shù)據(jù)回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)已知NaBr、NaCl、MgO等離子晶體的核間距離和晶格能如下表所示：NaBrNaClMgO離子的核間距/pm290276205晶格能/kJmol17873 890NaBr晶體比NaCl晶體晶格能_(填“大”或“小”)，主要原因是_。MgO晶體比NaCl晶體晶格能大，主要原因是_。NaBr、NaCl和MgO晶體中，熔點(diǎn)最高的是_。(2)Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的_(填“高”或“低”)，請(qǐng)解釋原因：_。(3)NaF的熔點(diǎn)_(填“>”“<”或“”)BF的熔點(diǎn)，其原因是_。答案(1)小NaBr比NaCl離子的核間距大氧化鎂晶體中的陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)絕對(duì)值大，并且離子的核間距小MgO(2)高O2半徑小于S2的半徑， Cu2O的離子鍵強(qiáng)于Cu2S的離子鍵，所以Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的高(3)兩者均為離子化合物，且電荷數(shù)均為1，但后者離子半徑大，離子鍵較弱，因此熔點(diǎn)較低方法規(guī)律離子晶體結(jié)構(gòu)類型相同時(shí)，離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，晶格能越大，晶體越穩(wěn)定，熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大。離子晶體1僅由下列各組元素所構(gòu)成的化合物，不可能形成離子晶體的是()AH、O、S BNa、H、O CK、Cl、O DH、N、Cl答案A解析強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物、絕大多數(shù)鹽等是離子晶體。B項(xiàng)如NaOH、C項(xiàng)如KClO、D項(xiàng)如NH4Cl。2下列關(guān)于NaCl晶體結(jié)構(gòu)的說(shuō)法中正確的是()ANaCl晶體中，陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)相等BNaCl晶體中，每個(gè)Na周圍吸引1個(gè)ClCNaCl晶胞中的質(zhì)點(diǎn)代表一個(gè)NaClDNaCl晶體中存在單個(gè)的NaCl分子答案A解析氯化鈉晶體中，每個(gè)Na周圍結(jié)合6個(gè)Cl，而每個(gè)Cl周圍結(jié)合6個(gè)Na；NaCl只表示Na和Cl個(gè)數(shù)比為11。3一種金屬晶體與一種離子晶體相比較，正確的是()A金屬晶體一定比離子晶體微粒堆積得更密集B金屬晶體一定比離子晶體硬度大C金屬晶體一定比離子晶體熔點(diǎn)高D金屬晶體固態(tài)時(shí)一定能導(dǎo)電，但離子晶體不能答案D解析一般來(lái)說(shuō)，金屬晶體和離子晶體的微粒堆積方式均為密堆積，但具體到某一種金屬晶體或離子晶體，就很難說(shuō)誰(shuí)的微粒堆積更密集了。離子晶體的熔點(diǎn)和硬度普遍較高；金屬晶體的熔點(diǎn)和硬度有的很高，也有的很低。金屬晶體都有導(dǎo)電性，離子晶體熔融態(tài)時(shí)都能導(dǎo)電，固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電。4下列關(guān)于晶格能的敘述中正確的是()A晶格能是氣態(tài)原子形成1 mol離子晶體所釋放的能量B晶格能僅與形成晶體的離子半徑有關(guān)C晶格能是指相鄰的離子間的靜電作用D晶格能越大的離子晶體，其熔點(diǎn)越高、硬度越大答案D解析晶格能是將1 mol離子晶體中的陰、陽(yáng)離子完全氣化而遠(yuǎn)離所吸收的能量，晶格能與離子所帶電荷的乘積成正比，與陰、陽(yáng)離子核間距離成反比。晶格能越大，晶體的熔、沸點(diǎn)越高，硬度也越大，所以D項(xiàng)正確。5科學(xué)家通過(guò)X射線證明， MgO、CaO、NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似。(1)某同學(xué)畫出的MgO晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示，請(qǐng)改正圖中的錯(cuò)誤_。(2)MgO是優(yōu)良的耐高溫材料，MgO的熔點(diǎn)比CaO的高，其原因是_。(3)Ni2和Fe2的離子半徑分別為69 pm和78 pm，則熔點(diǎn)NiO_(填“<”或“>”)FeO，NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)分別為_、_。答案(1)空心球應(yīng)為O2，實(shí)心球應(yīng)為Mg2；8號(hào)空心球應(yīng)改為實(shí)心球(2)Mg2半徑比Ca2小，MgO的晶格能大(3)>66解析(1)Mg2和O2的半徑是O2>Mg2，故空心球應(yīng)為O2，實(shí)心球應(yīng)為Mg2；圖中應(yīng)該黑白球交替出現(xiàn)，故8號(hào)球應(yīng)為實(shí)心球。(2)MgO與CaO的離子電荷數(shù)相同，Mg2半徑比Ca2小，MgO晶格能大，熔點(diǎn)高。(3)NiO晶胞與NaCl晶胞相同，所以Ni和O的配位數(shù)都是6，離子半徑Ni2<Fe2，晶格能NiO>FeO，所以熔點(diǎn)NiO>FeO。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題組1離子晶體的判斷與物理性質(zhì)1離子晶體一般不具有的特征是()A熔點(diǎn)較高，硬度較大B易溶于水而難溶于有機(jī)溶劑C固體時(shí)不能導(dǎo)電D離子間距離較大，其密度較大答案D解析離子晶體的結(jié)構(gòu)決定著離子晶體具有一系列特性，這些特性包括A、B、C項(xiàng)所述；離子間的距離取決于離子半徑的大小及晶體的密堆積方式等。2下列化學(xué)式表示的物質(zhì)中，屬于離子晶體并且含有非極性共價(jià)鍵的是()ACaCl2 BNa2O2CN2 DNH4Cl答案B3堿金屬和鹵素形成的化合物大多具有的性質(zhì)是()固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)導(dǎo)電能溶于水，其水溶液導(dǎo)電低熔點(diǎn)高沸點(diǎn)易升華A B C D答案B解析鹵素與堿金屬形成的化合物大多為典型的離子化合物，具備離子晶體的性質(zhì)。4下列性質(zhì)適合于離子晶體的是()A熔點(diǎn)1 070 ，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電B熔點(diǎn)10.31 ，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電C能溶于CS2，熔點(diǎn)112.8 ，沸點(diǎn)444.6 D熔點(diǎn)97.81 ，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97 gcm3答案A解析離子晶體在液態(tài)(即熔融態(tài))時(shí)導(dǎo)電， B項(xiàng)不是離子晶體；CS2是非極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”的規(guī)律，C項(xiàng)也不是離子晶體；由于離子晶體質(zhì)硬易碎，且固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，所以D項(xiàng)也不是離子晶體。題組2離子晶體的晶格能及其與性質(zhì)的關(guān)系5離子晶體熔點(diǎn)的高低取決于陰、陽(yáng)離子之間的核間距離和晶格能的大小，根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點(diǎn)的高低順序是()AKCl>NaCl>BaO>CaOBNaCl>KCl>CaO>BaOCCaO>BaO>KCl>NaClDCaO>BaO>NaCl>KCl答案D解析對(duì)于離子晶體來(lái)說(shuō)，離子所帶電荷數(shù)越多，陰、陽(yáng)離子間的核間距離越小，晶格能越大，離子鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高。陽(yáng)離子半徑大小順序?yàn)锽a2>K>Ca2>Na，陰離子半徑：Cl>O2，比較可得只有D項(xiàng)正確。6下列大小關(guān)系正確的是()A晶格能：NaCl<NaBr B硬度：MgO>CaOC熔點(diǎn)：NaI>NaBr D熔、沸點(diǎn)：KCl>NaCl答案B解析對(duì)于電荷數(shù)相同的離子，半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，晶格能越大，硬度越大，熔、沸點(diǎn)越高。半徑：Cl<Br<I，Mg2<Ca2，KNa，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。7已知金屬鈉能與兩種鹵族元素形成化合物Q、P，它們的晶格能分別為923 kJmol1、786 kJmol1，下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是()AQ的熔點(diǎn)比P的高B若P是NaCl，則Q一定是NaFCQ中成鍵離子核間距較小D若P是NaCl，則Q可能是NaBr答案D解析本題主要涉及晶格能的大小與物質(zhì)性質(zhì)及影響晶格能大小的內(nèi)部因素之間的關(guān)系問(wèn)題，解答時(shí)應(yīng)從晶格能的大小對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響以及影響晶格能大小的因素等角度進(jìn)行分析。Q的晶格能大于P的晶格能，故Q的熔點(diǎn)比P高，A項(xiàng)正確；因F的半徑比Cl的小(其他鹵素離子的半徑比Cl的大)，故NaF的晶格能大于NaCl的，故B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；因Q、P中成鍵離子均為一價(jià)離子，電荷數(shù)相同，故晶格能的差異是由成鍵離子核間距決定的，晶格能越大，表明核間距越小，C項(xiàng)正確。8堿金屬鹵化物是典型的離子晶體，它們的晶格能與成正比(d0是晶體中最鄰近的異電性離子的核間距)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()晶格能/kJmol1離子半徑/pmLiFLiClLiBrLiI1 031845807752LiNaK6095133NaFNaClNaBrNaI915 787 736 686FClBrI136181195216KFKClKBrKI 812699689 632A.晶格能的大小與離子半徑成反比B陽(yáng)離子相同陰離子不同的離子晶體，陰離子半徑越大，晶格能越小C陽(yáng)離子不同陰離子相同的離子晶體，陽(yáng)離子半徑越小，晶格能越大D金屬鹵化物晶體中，晶格能越小，氧化性越強(qiáng)答案D解析由表中數(shù)據(jù)可知晶格能的大小與離子半徑成反比，可確定A項(xiàng)正確；由NaF、NaCl、NaBr、NaI晶格能的大小即可確定B項(xiàng)說(shuō)法正確；由LiF、NaF、KF晶格能的大小即可確定C項(xiàng)說(shuō)法正確；表中晶格能最小的金屬鹵化物是碘化物，因還原性F<Cl<Br<I，可知D項(xiàng)錯(cuò)誤。題組3離子晶體結(jié)構(gòu)的考查9下列有關(guān)離子晶體的敘述中不正確的是()A1 mol氯化鈉中有NA個(gè)NaCl分子B氯化鈉晶體中，每個(gè)Na周圍距離相等的Cl共有6個(gè)C氯化銫晶體中，每個(gè)Cs周圍緊鄰8個(gè)ClD平均每個(gè)NaCl晶胞中有4個(gè)Na、4個(gè)Cl答案A解析離子晶體采取密堆積方式，氯化鈉晶體中并不存在單獨(dú)的“NaCl分子”，其化學(xué)式僅表示陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比，“NaCl”是化學(xué)式，表示晶體的組成，其他三項(xiàng)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)判斷，均正確。10高溫下，超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)。晶體中氧的化合價(jià)可看作部分為0價(jià)，部分為2價(jià)。如圖為超氧化鉀晶體的一個(gè)晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元)。下列說(shuō)法正確的是()A該晶體是體心立方晶胞B超氧化鉀的化學(xué)式為KO2，每個(gè)晶胞含有1個(gè)K和1個(gè)OC晶胞中與每個(gè)K距離最近的O有6個(gè)D晶體中所有原子之間都是以離子鍵結(jié)合答案C解析根據(jù)題給信息，超氧化鉀晶體是面心立方晶胞，超氧化鉀晶體(KO2)是離子化合物，陰、陽(yáng)離子分別為O、K，晶體中K與O以離子鍵相結(jié)合，O中OO鍵為共價(jià)鍵。作為面心立方晶胞，每個(gè)晶胞中含有4(即86)個(gè)K，4(即112)個(gè)O，晶胞中與每個(gè)K距離最近的O有6個(gè)。11在冰晶石(Na3AlF6)的晶胞中，AlF63占據(jù)的位置相當(dāng)于NaCl晶胞中Cl占據(jù)的位置，則冰晶石晶胞中含Na數(shù)為()A12個(gè) B8個(gè)C4個(gè) D3個(gè)答案A解析NaCl晶胞中Cl的個(gè)數(shù)為864，由題意知，冰晶石晶胞中AlF63的個(gè)數(shù)也應(yīng)當(dāng)為4，化學(xué)式Na3AlF6中Na和AlF63的個(gè)數(shù)比為31，所以冰晶石晶胞中含Na的個(gè)數(shù)為4312，故選A。12有一種藍(lán)色晶體可表示為MxFey(CN)6，經(jīng)X射線研究發(fā)現(xiàn)，它的結(jié)構(gòu)特征是Fe3和Fe2互相占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn)，而CN位于立方體棱上。其晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A該晶體的化學(xué)式為MFe3(CN)6B該晶體屬于離子晶體，M呈1價(jià)C該晶體屬于離子晶體，M呈2價(jià)D晶體中與每個(gè)Fe3距離最近且等距離的CN為3個(gè)答案B解析由題圖可推出，晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元中含F(xiàn)e2的個(gè)數(shù)為4，含F(xiàn)e3的個(gè)數(shù)也為，CN的個(gè)數(shù)為123，因此陰離子的化學(xué)式為Fe2(CN)6，則該晶體的化學(xué)式只能為MFe2(CN)6，由陰、陽(yáng)離子形成的晶體為離子晶體，M的化合價(jià)為1價(jià)，故B項(xiàng)正確；由題圖可看出與每個(gè)Fe3最近且距離相等的CN為6個(gè)。13如圖是氯化銫晶體的晶胞(晶體中最小的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元)示意圖，已知晶體中2個(gè)最近的Cs核間距為a cm，氯化銫(CsCl)的相對(duì)分子質(zhì)量為M，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則氯化銫晶體的密度為()A. gcm3 B. gcm3C. gcm3 D. gcm3答案C解析 gcm3 gcm3。綜合強(qiáng)化14ZnS、NaCl、CsCl、CaF2分別代表四種常見的離子晶體結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題：(1)試寫出三種結(jié)構(gòu)分別對(duì)應(yīng)的化學(xué)式：圖甲_、圖乙_、圖丙_。在這三種晶體中，每個(gè)陽(yáng)離子周圍的陰離子在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型分別為_。(2)在NaCl、CsCl晶體中，每個(gè)Cl的周圍和它等距離且最近的Cl分別有_個(gè)。(3)下圖所示是從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_(填字母)。A和 B和C和 D只有答案(1)CsClNaClZnS立方體、正八面體、正四面體(2)12、6(3)C解析在ZnS晶體中，陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)都是4，故圖丙表示該晶體結(jié)構(gòu)，在Zn2周圍的S2構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)；在NaCl晶體中，陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)都為6，在Na周圍的6個(gè)Cl形成正八面體，由于晶體中Cl采用A1型堆積，故每個(gè)Cl周圍和它等距離且最近的Cl有12個(gè)；在CsCl晶體中，每個(gè)Cs周圍的8個(gè)Cl形成立方體，設(shè)定圖甲中心離子為Cl，每個(gè)Cl周圍和它等距離且最近的Cl位于該立方體周圍的6個(gè)立方體的體心。(3)根據(jù)NaCl和CsCl兩種典型離子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析圖示。圖中黑球的配位數(shù)為6，圖為簡(jiǎn)單立方結(jié)構(gòu)，故和應(yīng)表示NaCl的晶體結(jié)構(gòu)。圖中黑球的配位數(shù)為8，圖為體心立方結(jié)構(gòu)，故和應(yīng)表示CsCl的晶體結(jié)構(gòu)。15已知有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔點(diǎn)/2 8522 072714190(2.6105Pa)沸點(diǎn)/3 6002 9801 412182.7(1)MgCl2的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于AlCl3熔點(diǎn)的原因是_。(2)工業(yè)上常用電解熔融MgCl2的方法生產(chǎn)金屬鎂，用電解Al2O3與冰晶石熔融混合物的方法生產(chǎn)鋁。為什么不用電解MgO的方法生產(chǎn)鎂，也不用電解AlCl3的方法生產(chǎn)鋁？_。(3)MgO的熔點(diǎn)比BaO的熔點(diǎn)_(填“高”或“低”)。(4)設(shè)計(jì)可靠的實(shí)驗(yàn)證明MgCl2、AlCl3所屬的晶體類型，其實(shí)驗(yàn)方法是_。答案(1)MgCl2是離子晶體，AlCl3是分子晶體，離子鍵的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于分子間作用力(2)氧化鎂晶體比氯化鎂晶體晶格能大，熔點(diǎn)高，電解時(shí)消耗電能大。AlCl3不是離子晶體，熔融時(shí)不能導(dǎo)電，因而不能用電解AlCl3的方法生產(chǎn)鋁(3)高(4)將兩晶體加熱到熔融狀態(tài)，MgCl2能導(dǎo)電，AlCl3不能導(dǎo)電，證明AlCl3為分子晶體，MgCl2為離子晶體解析(1)MgCl2是離子晶體，陰、陽(yáng)離子間以離子鍵結(jié)合，離子鍵作用力強(qiáng)；AlCl3為共價(jià)化合物，分子間作用力弱，所以MgCl2熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于AlCl3熔點(diǎn)。(2)因?yàn)镸gO的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于MgCl2，故電解熔融MgO將需要更高的溫度，消耗更多的能量，因而不用電解MgO的方法生產(chǎn)鎂。AlCl3不是離子晶體，熔融時(shí)不能導(dǎo)電，因而不能用電解AlCl3的方法生產(chǎn)鋁。(3)MgO和BaO都是離子化合物，Mg2的半徑比Ba2小，所以MgO的熔點(diǎn)比BaO的熔點(diǎn)高。(4)將兩種晶體加熱到熔融狀態(tài)，MgCl2能導(dǎo)電，而AlCl3不能導(dǎo)電，即可證明MgCl2為離子晶體，AlCl3為分子晶體。16回答下列問(wèn)題：(1)CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，CaC2晶體中含有啞鈴形C，使晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)。CaC2晶體中1個(gè)Ca2周圍距離最近的C數(shù)目為_。(2)已知CaO晶體密度為a gcm3，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則CaO晶胞體積為_ cm3。(3)MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖)，其中陰離子采用面心立方最密堆積方式，X射線衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)得MgO的晶胞參數(shù)為a0.420 nm，則r(O2)為_ nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為a0.448 nm，則r(Mn2)為_ nm。答案(1)4(2)(3)0.1480.076解析(1)一個(gè)Ca2吸引6個(gè)C，由于晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)，1個(gè)Ca2周圍距離最近的C為4個(gè)。(2)由于CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu)，所以CaO晶胞中也含有4個(gè)鈣離子和4個(gè)氧離子，因此CaO晶胞體積為 cm3 cm3。(3)因?yàn)镺2采用面心立方最密堆積方式，所以面對(duì)角線長(zhǎng)度是O2半徑的4倍，則有4r(O2)22a2，解得r(O2)0.420 nm0.148 nm；MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可得2r(Mn2)2r(O2)a，代入數(shù)據(jù)解得r(Mn2)0.076 nm。