Question

決定物質性質的重要因素是物質結構。請回答下列問題。
（1）下圖是石墨的結構，其晶體中存在的作用力有       （填序號）

A：σ鍵  B：π鍵   C：氫鍵   D：配位鍵   E：分子間作用力  F：金屬鍵  G：離子鍵
（2） 下面關于晶體的說法不正確的是___________

A．晶體熔點由低到高：CF4<CCl4<CBr4<CI4

B．硬度由大到小：金剛石>碳化硅>晶體硅

C．熔點由高到低：Na>Mg>Al

D．晶格能由大到小：NaF> NaCl> NaBr>NaI

（3）CaF₂結構如圖Ⅰ所示，Cu形成晶體的結構如Ⅲ所示，Ⅱ為H₃BO₃晶體結構圖(層狀結構，層內的H₃BO₃分子通過氫鍵結合)

圖Ⅰ                         圖Ⅱ                    圖Ⅲ
① 圖I所示的晶體中與Ca²⁺離子最近且等距離的Ca²⁺離子數為            ，
圖III中未標號的Cu原子形成晶體后周圍最緊鄰的Cu原子數為                 ；
② H₃BO₃晶體中B原子雜化方式______ ;  CNO^-的形狀為____________;
③ 三種晶體中熔點高低的順序為                   (填空化學式)，
H₃BO₃晶體受熱熔化時，克服的微粒之間的相互作用為                 
（4） 碳的某種單質的晶胞如右圖所示，一個晶胞中有_____個碳原子；若該晶體的密度為ρ g/cm³，阿伏加德羅常數的值為N_A，則晶體中最近的兩個碳原子之間的距離為_   ____cm(用代數式表示)

Answer 1

（1）ABEF（2） C（3） ①12  12 ②  sp² 直線型 ③CaF₂ > Cu >H₃BO₃分子間作用力（或氫鍵 和范德華力 ）（4） 8個     

解析試題分析：（1）石墨的結構，其晶體中存在的作用力有σ鍵 、 π鍵 、 分子間作用力、金屬鍵（2）A．這幾種晶體都是分子晶體。分子間以分子間作用力結合。對于結構相似的物質來說，相對分子質量越大，分子間作用力就越大，晶體的熔點、沸點也就越高。正確。B．這幾種晶體都是原子晶體。原子間以共價鍵結合。共價鍵越強，破壞它使物質融化或汽化消耗的能量就越高，硬度就越大。而共價鍵的強弱與原子半徑有關，原子半徑越小，共價鍵越短，共價鍵就越強，硬度也就越大。原子半徑Si>C，鍵長Si-Si>Si-C>C-C。所以由大到小：金剛石>碳化硅>晶體硅。正確。C．Na、Mg、Al都是金屬晶體。對于金屬晶體來說，離子半徑越小，離子所帶電荷越多，金屬鍵就越強。離子半徑Na⁺>Mg²⁺ >Al^3+. 熔點由低到高：Na>Mg>Al 。錯誤。D．它們都是離子晶體。陽離子相同，陰離子不同。離子半徑越小，離子鍵就越強，晶格能就越大。離子半徑F^-> Cl^-> Br^->I^-，所以晶格能由大到小：NaF> NaCl> NaBr>NaI。正確。關于晶體的說法不正確的是C。（3）①圖I 在每個晶胞中與Ca²⁺離子最近且等距離的Ca²⁺離子數為3個，通過每個Ca²⁺可形成8個晶胞。每個Ca²⁺都計算了2次，所以與Ca²⁺離子最近且等距離的Ca²⁺離子數為（8×3）÷2=12個. 圖III可看出在每個Cu原子周圍有12個Cu原子，Cu原子形成晶體后周圍最緊鄰的Cu原子數為12. ② H₃BO₃晶體中B原子雜化方式sp²;  CNO^-的形狀為直線型。③ 三種晶體中熔點高低的順序為CaF₂ > Cu >H₃BO₃ H₃BO₃晶體受熱熔化時，克服的微粒之間的相互作用為層與層之間的分子間作用力（或范德華力）（4）頂點8×1/8=1；面心6×1/2=3；體內1×4=4.所以每個共有晶胞含有8個碳原子。假設晶胞的邊長為acm 晶胞的體積為a³ (cm) ³, 晶體中最近的兩個碳原子之間的距離為.=12/N_A.a3=(8×1/2)/pN_A.所以a==;=.
考點：考查晶體的類型、熔點、沸點的比較、晶胞中微粒數目、微粒間距離的計算等知識。