Question

决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。

（1）下图是石墨的结构，其晶体中存在的作用力有        （填序号）

A：σ键  B：π键   C：氢键   D：配位键   E：分子间作用力  F：金属键  G：离子键

（2） 下面关于晶体的说法不正确的是___________

A．晶体熔点由低到高：CF₄<CCl₄<CBr₄<CI₄  

B．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅

C．熔点由高到低：Na>Mg>Al

D．晶格能由大到小：NaF> NaCl> NaBr>NaI

（3）CaF₂结构如图Ⅰ所示，Cu形成晶体的结构如Ⅲ所示，Ⅱ为H₃BO₃晶体结构图(层状结构，层内的H₃BO₃分子通过氢键结合)

图Ⅰ                          图Ⅱ                     图Ⅲ

① 图I所示的晶体中与Ca²⁺离子最近且等距离的Ca²⁺离子数为             ，

图III中未标号的Cu原子形成晶体后周围最紧邻的Cu原子数为                  ；

② H₃BO₃晶体中B原子杂化方式______ ;  CNO^-的形状为____________;

③ 三种晶体中熔点高低的顺序为                    (填空化学式)，

H₃BO₃晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为                 

（4） 碳的某种单质的晶胞如右图所示，一个晶胞中有_____个碳原子；若该晶体的密度为ρ g/cm³，阿伏加德罗常数的值为N_A，则晶体中最近的两个碳原子之间的距离为_    ____cm(用代数式表示)

 

 

Answer 1

【答案】

 

（1）ABEF（2） C（3） ①12  12  ②  sp²  直线型 ③CaF₂ > Cu >H₃BO₃ 分子间作用力（或氢键 和范德华力 ）（4） 8个     

【解析】

试题分析：（1）石墨的结构，其晶体中存在的作用力有σ键 、 π键 、 分子间作用力、金属键（2）A．这几种晶体都是分子晶体。分子间以分子间作用力结合。对于结构相似的物质来说，相对分子质量越大，分子间作用力就越大，晶体的熔点、沸点也就越高。正确。B．这几种晶体都是原子晶体。原子间以共价键结合。共价键越强，破坏它使物质融化或汽化消耗的能量就越高，硬度就越大。而共价键的强弱与原子半径有关，原子半径越小，共价键越短，共价键就越强，硬度也就越大。原子半径Si>C，键长Si-Si>Si-C>C-C。所以由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅。正确。C．Na、Mg、Al都是金属晶体。对于金属晶体来说，离子半径越小，离子所带电荷越多，金属键就越强。离子半径Na⁺>Mg²⁺ >Al^3+.  熔点由低到高：Na>Mg>Al 。错误。D．它们都是离子晶体。阳离子相同，阴离子不同。离子半径越小，离子键就越强，晶格能就越大。离子半径F^-> Cl^-> Br^->I^-，所以晶格能由大到小：NaF> NaCl> NaBr>NaI。正确。关于晶体的说法不正确的是C。（3）①图I 在每个晶胞中与Ca²⁺离子最近且等距离的Ca²⁺离子数为3个，通过每个Ca²⁺可形成8个晶胞。每个Ca²⁺都计算了2次，所以与Ca²⁺离子最近且等距离的Ca²⁺离子数为（8×3）÷2=12个. 图III可看出在每个Cu原子周围有12个Cu原子，Cu原子形成晶体后周围最紧邻的Cu原子数为12. ② H₃BO₃晶体中B原子杂化方式sp²;  CNO^-的形状为直线型。③ 三种晶体中熔点高低的顺序为CaF₂ > Cu >H₃BO₃ H₃BO₃晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为层与层之间的分子间作用力（或范德华力）（4）顶点8×1/8=1；面心6×1/2=3；体内1×4=4.所以每个共有晶胞含有8个碳原子。假设晶胞的边长为acm 晶胞的体积为a³ (cm) ³, 晶体中最近的两个碳原子之间的距离为.=12/N_A.a3=(8×1/2)/pN_A.所以a==;=.

考点：考查晶体的类型、熔点、沸点的比较、晶胞中微粒数目、微粒间距离的计算等知识。