Question

冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞（其晶胞结构如图，其中空心球所示原子位于立方体的顶点或面心，实心球所示原子位于立方体内）类似．每个冰晶胞平均占有

 

个水分子，冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同的原因是

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算

专题：化学键与晶体结构

分析：利用均摊法确定每个冰晶胞含有的水分子个数，根据氧原子和碳原子的杂化方式以及氢键的特点，分析冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同的原因．

解答： 解：每个冰晶胞平均占有分子个数=4+

1

8

×8+6×

1

2

=8，H₂O的氧原子中含有2个σ键和2个孤电子对，金刚石中每个碳原子含有4个σ键且没有孤电子对，所以水中的O和金刚石中的C都是sp³杂化，且水分子间的氢键具有方向性，每个水分子中一个氧原子可以和另外2个水分子中的氢原子形成2个氢键，2个氢原子可以和另外2个水分子中的氧原子形成氢键，所以每个水分子可与相邻的4个水分子形成4个氢键，导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相似，
故答案为：8；水中的O和金刚石中的C都是sp³杂化，且水分子间的氢键具有方向性，每个水分子可与相邻的4个水分子形成4个氢键．

点评：本题考查物质结构和性质，考查考生对晶体结构和原子的杂化方式的理解能力，难度不大．