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）

Aσ鍵；Bπ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              ；
②H₃BO₃晶體中B原子雜化方式______ ;
③三種晶體中熔點高低的順序為                  (填化學式)，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）A B E（2分）
（2）C (1分)
（3）①12 （2分） 12 （2分）  
②sp²（1分）
③CaF₂ > Cu >H₃BO₃（2分） 
分子間作用力（1分）
（4）8個 （2分）     （2分）

試題分析：（1）石墨屬于混合晶體，是層狀結構，每一層里是碳原子之間形成的共價鍵；在其層狀結構中碳碳鍵鍵角為120°，每個碳原子都結合著3個碳原子，碳原子采取sp²雜化，3個雜化軌道用來形成σ鍵結合其他碳原子，所有碳原子剩余2p軌道一同形成離域大π鍵。層與層之間是依靠分子間作用力（即范德華力）相連接的。
（2）同周期金屬元素的熔點隨原子序數增加，熔點由高到低的順序是Al>Na>Mg，所以C錯。
（3）①由圖I可以看出晶體中與F離子最近且等距離的F離子數為=12，由圖III中未標號的G原子形成晶體后周圍最緊鄰的G原子數為3+6+3=12，故答案為：12；12；
②B原子都含有3個共價單鍵，所以采用sp²雜化；
③CaF₂屬于離子晶體，Cu 屬于金屬晶體，H₃BO₃屬于分子晶體，不同類型晶體熔沸點判斷一般來說按照原子晶體>離子晶體>分子晶體；金屬晶體（除少數外）>分子晶體，H₃BO₃屬于分子晶體，晶體受熱熔化時，克服的微粒之間的相互作用為分子間作用力。
（4）晶胞中碳原子個數按照頂點8個×+面心6個×+體心3個×1＝8個
假設晶胞的邊長為acm 晶胞的體積為a³ cm³, 晶體中最近的兩個碳原子之間的距離為a/4.
ρ·a³/8=12/N_A.a³=(8×1/2)/ρ·N_A.所以a=