Question

【題目】如圖為CaF2、H3BO3(層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵結(jié)合)、金屬銅三種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)回答下列問題：

（1）圖Ⅰ所示的CaF2晶體中與Ca2+最近且等距離的F－數(shù)為_______，圖Ⅲ中未標(biāo)號(hào)的銅原子形成晶體后周圍最緊鄰的銅原子數(shù)為_______。

（2）三種晶體中熔點(diǎn)最低的是________，其晶體受熱熔化時(shí)，克服的微粒之間的相互作用為________。

（3）結(jié)合CaF2晶體的晶胞示意圖，已知，兩個(gè)距離最近的Ca2+核間距離為a×10－8 cm，計(jì)算CaF2晶體的密度為________g·cm－3（精確到小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)，NA用具體數(shù)字代進(jìn)去計(jì)算）。

Answer 1

【答案】8 12 H3BO3 分子間作用力和氫鍵 183.2/a3

【解析】

(1)由圖可知F-的配位數(shù)為4，配位數(shù)之比等于對(duì)應(yīng)離子數(shù)目反比；圖Ⅲ中未標(biāo)號(hào)的銅原子與所在密置層的4、5、6、7、8、9緊密相鄰，再根據(jù)圖示判斷與上一密置層和下一密置層緊密相鄰的原子判斷；

(2)一般而言，分子晶體的熔點(diǎn)最低；

(3)處于面對(duì)角線上的Ca2+核間距最近，兩個(gè)距離最近的Ca2+核間距離為a×10-8cm，則晶胞棱長(zhǎng)=×a×10-8cm，根據(jù)均攤法計(jì)算1個(gè)晶胞中Ca2+、F-離子數(shù)目，計(jì)算出晶胞質(zhì)量，再根據(jù)晶體密度=晶胞質(zhì)量÷晶胞體積計(jì)算。

(1)由圖可知F-的配位數(shù)為4，Ca2+、F-數(shù)目之比為1∶2，則Ca2+最近且等距離的F-數(shù)目為4×2=8；圖Ⅲ中未標(biāo)號(hào)的銅原子與所在密置層的4、5、6、7、8、9緊密相鄰，與上一密置層的1，2，3緊密相鄰，與下一密置層的10、11、12緊密相鄰，故未標(biāo)號(hào)的銅原子形成晶體后周圍最緊鄰的銅原子數(shù)為12，故答案為：8；12；

(2)CaF2屬于離子晶體，Cu屬于金屬晶體，H3BO3屬于分子晶體，三種晶體中熔點(diǎn)最低的是 H3BO3，H3BO3分子之間存在氫鍵、范德華力，H3BO3晶體受熱熔化時(shí)，需要克服氫鍵、范德華力，故答案為：H3BO3；氫鍵和范德華力；

(3)處于面對(duì)角線上的Ca2+核間距最近，兩個(gè)距離最近的Ca2+核間距離為a×10-8cm，則晶胞棱長(zhǎng)=×a×10-8cm．晶胞頂點(diǎn)及六個(gè)面上的離子為Ca2+，晶胞內(nèi)部的離子為F-，一個(gè)晶胞中實(shí)際擁有的離子數(shù)：Ca2+的離子數(shù)為8×+6×=4，F-離子數(shù)目為8，1個(gè)晶胞實(shí)際擁有4個(gè)“CaF2”，則CaF2晶體的密度為=gcm-3，故答案為：。