Question

干冰、石墨、C₆₀、氟化鈣和金剛石的結(jié)構(gòu)模型如圖所示（石墨僅表示出其中的一層結(jié)構(gòu)）：

（1）干冰晶胞中，每個(gè)CO₂分子周?chē)��?div id="pq0lqud" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

個(gè)與之緊鄰且等距的CO₂分子．
（2）由金剛石晶胞可知，每個(gè)金剛石晶胞占有

 

個(gè)碳原子．
（3）石墨層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個(gè)正六邊形占有的碳原子數(shù)是

 

．
（4）在CaF₂晶體中，Ca²⁺的配位數(shù)

 

．
（5）固態(tài)時(shí)，C₆₀屬于

 

 （填“原子”或“分子”）晶體．

Answer 1

考點(diǎn)：不同晶體的結(jié)構(gòu)微粒及微粒間作用力的區(qū)別

專(zhuān)題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）干冰是分子晶體，CO₂分子位于立方體的頂點(diǎn)和面心上，以頂點(diǎn)上的CO₂分子為例，與它距離最近的CO₂分子分布在與該頂點(diǎn)相連的12個(gè)面的面心上；
（2）利用均攤法計(jì)算；
（3）石墨層狀結(jié)構(gòu)中每個(gè)碳原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，正六邊形中含有6個(gè)碳原子；
（4）采用沿X、Y、Z三軸切割法確定每種離子的配位數(shù)；
（5）C₆₀晶體中存在分子．

解答： 解：（1）干冰是分子晶體，CO₂分子位于立方體的頂點(diǎn)和面心上，以頂點(diǎn)上的CO₂分子為例，與它距離最近的CO₂分子分布在與該頂點(diǎn)相連的12個(gè)面的面心上，所以干冰晶胞中，每個(gè)CO₂分子周?chē)��?2個(gè)與之緊鄰且等距的CO₂分子；
故答案為：12；
（2）金剛石晶胞中碳原子占據(jù)立方體的面心和頂點(diǎn)，晶胞內(nèi)部有4個(gè)碳原子，則每個(gè)金剛石晶胞占有碳原子數(shù)為：

1

8

×8+

1

2

×6+4=8；
故答案為：8；
（3）石墨層狀結(jié)構(gòu)中，每個(gè)碳原子被三個(gè)正六邊形共用，所以平均每個(gè)正六邊形占有的碳原子數(shù)=6×

1

3

=2，故答案為：2；
（4）在CaF₂晶胞中每個(gè)Ca²⁺連接4個(gè)氟離子，但在下面一個(gè)晶胞中又連接4個(gè)氟離子，所以其配位數(shù)為8；故答案為：8；
（5）C₆₀晶體中存在分子，則C₆₀晶體屬于分子晶體；故答案為：分子．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了晶胞的結(jié)構(gòu)，側(cè)重于考查晶胞結(jié)構(gòu)的分析和計(jì)算，注意利用均攤法計(jì)算晶胞中各種原子個(gè)數(shù)，題目難度大，解題關(guān)鍵是仔細(xì)觀察晶胞結(jié)構(gòu)圖．