Question

（10分）1915年諾貝爾物理學獎授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻。

（一）科學家通過X射線探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結構相似，其中三種晶體的晶格能數據如下表：

晶體	NaCl	KCl	CaO
晶格能／(kJ·mol－1)	786	715	3401

四種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是                          

（二）科學家通過X射線推測膽礬中微粒間的作用力，膽礬的結構示意圖可簡單表示如下：

（1）膽礬晶體中含有              （填字母代號）

A．配位鍵    B．離子鍵    C．極性共價鍵   

D. 金屬鍵    E．氫  鍵    F．非極性共價鍵

（2）Cu²⁺還能與NH₃、Cl^－等形成配位數為4的配合物，已知［Cu(NH₃)₄］^2＋具有對稱的空間構型，［Cu(NH₃)₄］²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^－取代，能得到兩種不同結構的產物，則［Cu(NH₃)₄］²⁺的空間構型為             。

（3）金屬銅采用下列          （填字母代號）堆積方式。

（4）右圖是銅的某種氧化物的晶胞結構示意圖，該晶體的密度為a g/cm³，設阿伏伽德羅常數的值為N_A，則該晶胞的體積為        cm³

 

Answer 1

【答案】

（一） MgO>CaO> NaCl> KCl         

（二）（1） ABCE （2） 平面正方形 （3）   C  （4）

【解析】（一）根據表中數據可知，晶格能越大，離子晶體的熔沸點越高。因為形成離子鍵的離子半徑越小，電荷數越多，離子鍵越穩定，所以氧化鎂的熔點高于氧化鈣的，所以四種晶體的熔點由高到低的順序為MgO>CaO> NaCl> KCl。

（二）（1）根據膽礬的結構示意圖可知，含有的化學鍵應是ABCE。

（2）［Cu(NH₃)₄］²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^－取代，能得到兩種不同結構的產物，說明［Cu(NH₃)₄］²⁺是平面正方形結構。如果是正四面體型結構，則兩個NH₃被兩個Cl^－取代，只能能得到1種結構的產物。

（3）金屬銅是面心立方最密堆積，所以答案是C。

（4）根據晶胞的結構可知，晶胞中含有的銅原子和氧原子的個數分別為8×1/8＋6×1/2＝4和4，所以化學式為CuO。該晶胞的質量是 ，因此體積是 cm³。