Question

8．（1）如图所示表示一些晶体的结构（或晶胞），其中代表石墨是D；每一层内碳原子数与C-C化学键之比是2：3．


（2）MgO晶胞空间构型与NaCl晶体相同，MgO晶体中Mg²⁺的配位数为6与同个Mg²⁺等距且最近的O^2-围成的空间几何构型是正八面体．MgO晶体熔点高于NaCl晶体，原因是MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl，离子间的平均距离小于NaCl；
（3）若C、D代表某种元素中的两种同素异形体，C中原子的杂化类型是sp³，D能导电的原因是每个碳原子上未参与杂化的一个2p轨道上电子在层内离域运动（石墨中有自由电子）．

Answer 1

分析 （1）石墨是层状结构，在层与层之间以范德华力相互作用，在层内碳与碳以共价键相互作用，形成六边形；利用均摊法进行有关计算；
（2）根据氯化钠中钠离子的配位数判断氧化镁中镁离子的配位数；同个Mg²⁺等距且最近的O^2-围成的空间几何构型是正八面体；根据原子半径和电荷分析，电荷越大、离子半径越小其熔点越高．
（3）根据杂化轨道数=σ键个数+孤电子对数来判断杂化方式；导体能导电的原因是导体中含有在电流作用下能自由移动的电子．

解答 解：（1）石墨是层状结构，在层与层之间以范德华力相互作用，有分子晶体的特点，在层内碳与碳以共价键相互作用，形成六边形，D选项符合；
一个碳原子含有的碳碳键个数=$\frac{1}{2}$×3=1.5，所以碳原子个数和碳碳键个数比=1：1.5=2：3，
故答案为：D； 2：3；
（2）根据氯化钠的配位数知，氧化镁晶体中镁离子的配位数是6；同个Mg²⁺等距且最近的O^2-围成的空间几何构型是正八面体；电荷越大、离子半径越小其熔点越高，MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl，离子间的平均距离小于NaCl，所以MgO晶体熔点高于NaCl晶体，
故答案为：6；正八面体；MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl，离子间的平均距离小于NaCl；
（3）C中每个原子含有4个σ键，所以采取sp³杂化，该物质中构成了一个空间网状结构，所以属于原子晶体；
D中每个原子含有3个σ键，所以采取sp²杂化；导体能导电的原因是导体中含有在电流作用下能自由移动的电子，石墨是导体，每个碳原子上未参与杂化的一个2p轨道上电子在层内离域运动（石墨中有自由电子），所以能导电．
故答案为：sp³；每个碳原子上未参与杂化的一个2p轨道上电子在层内离域运动（石墨中有自由电子）．

点评 本题考查了晶体的结构、均摊法在晶胞计算中的应用、配位数的判断、杂化方式的判断等知识点，难度中等，注意杂化方式的判断是高考的热点，应熟练掌握．