Question

圖1-20表示一些晶體中的某些結(jié)構(gòu)，它們分別是NaCl、CsCl、干冰、金剛石、石墨結(jié)構(gòu)中的某一種的某一部分。

圖1-20

(1)其中代表金剛石的是(填編號(hào)字母，下同)______，其中每個(gè)碳原子與______個(gè)碳原子相連，最接近且距離相等，金剛石屬于______晶體。

(2)其中代表石墨的是______，其中每個(gè)正六邊形占有的碳原子數(shù)平均為______個(gè)。

(3)其中表示NaCl的是______，每個(gè)Na⁺周圍與它最接近且距離相等的Na⁺有______個(gè)。

(4)代表CsCl的是______，它屬于______晶體，每個(gè)Cs⁺與______個(gè)Cl^-緊鄰。

(5)代表干冰的是______，它屬于______晶體，每個(gè)CO₂分子與______個(gè)CO₂分子緊鄰。

(6)已知石墨中碳碳鍵的鍵長比金剛石中碳碳鍵的鍵長短，則上述五種物質(zhì)熔點(diǎn)由高到低的排列順序?yàn)開_____。

Answer 1

(1)D  4  原子  (2)E  2  (3)A  12  (4)C  離子  8  (5)B  分子  12

    (6)石墨＞金剛石＞NaCl＞CsCl＞干冰

解析:

根據(jù)不同物質(zhì)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來辨別圖形所代表的物質(zhì)。NaCl晶體是簡單立方單元，每個(gè)Na⁺與6個(gè)Cl^-緊鄰，每個(gè)Cl^-又與6個(gè)Na⁺緊鄰，但觀察Na⁺與最近等距離的Na⁺數(shù)時(shí)要拋開Cl^-，從空間結(jié)構(gòu)上看12個(gè)Na⁺，即x、y、z軸面上各有4個(gè)Na⁺。CsCl晶體由Cs⁺、Cl^-分別構(gòu)成立方結(jié)構(gòu)，但Cs⁺組成立方的中心有1個(gè)Cl^-，Cl^-組成立方的中心又鑲?cè)?個(gè)Cs⁺，可稱為“體心立方”結(jié)構(gòu)。Cl^-緊鄰8個(gè)Cs⁺，Cs⁺緊鄰8個(gè)Cl^-。干冰也是立方體結(jié)構(gòu)，但在立方體每個(gè)正方形面的中央都有另一個(gè)CO₂分子，稱為“面心立方”。實(shí)際上各面中央的CO₂分子也組成立方結(jié)構(gòu)，彼此相互套入面的中心。每個(gè)CO₂分子在三維空間里三個(gè)面各緊鄰4個(gè)CO₂分子，共12個(gè)CO₂分子。金剛石的基本單元是正四面體，每個(gè)碳原子緊鄰4個(gè)其他碳原子。石墨的片層由正六邊形結(jié)構(gòu)組成，每個(gè)碳原子緊鄰另外3個(gè)碳原子，每個(gè)碳原子為三個(gè)六邊形共用，即每個(gè)六邊形占有1個(gè)碳原子的各1/3，所以大的結(jié)構(gòu)中每個(gè)六邊形占有的碳原子數(shù)是6×1/3=2個(gè)。晶體熔點(diǎn)通常由晶格質(zhì)點(diǎn)間作用力而定。原子晶體中原子間的共價(jià)鍵牢固，熔點(diǎn)達(dá)千至數(shù)千攝氏度。離子晶體中離子間的離子鍵相當(dāng)強(qiáng)，熔點(diǎn)在數(shù)百至千攝氏度以上。分子晶體的分子間作用力弱，熔點(diǎn)在數(shù)百攝氏度以下至很低的溫度。如果分子晶體的分子比較類似，則分子的相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力也越大，熔點(diǎn)也就越高。