Question

【題目】下圖表示一些晶體中的某些結構，他們分別是氯化鈉、氯化銫、干冰、金剛石、石墨結構中的某一種的某一部分(黑點可表示不同或相同的粒子)。

（1）其中代表金剛石的是 (填編號字母，下同)，金剛石中每個碳原子與 個碳原子最接近且距離相等。

（2）其中代表石墨的是 ，其中每個正六邊形占有的碳原子數平均為____ 個；

（3）其中表示氯化鈉的是 ，每個鈉離子周圍與它最接近且距離相等的鈉離子有 個；

（4）代表氯化銫的是 ，每個銫離子與 個氯離子緊鄰；

（5）代表干冰的是 ，每個二氧化碳分子與 個二氧化碳分子緊鄰；

（6）由Mg、C、Ni三種元素形成的一種具有超導性的晶體，晶胞如圖2所示。Mg位于C 和Ni原子緊密堆積所形成的空隙當中。與一個Ni原子距離最近的Ni原子的數目為 ，該晶體的化學式為 。

(圖2) (圖3)

Answer 1

【答案】

（1）D；4；（2）E；2；

（3）A；12；（4）C；8；

（5）B；12；（6）8；MgNi3C；

【解析】

試題分析：（1）在金剛石晶胞中，每個碳可與周圍4個碳原子形成共價鍵，將這4個碳原子連結起來后可以形成正四面體，體心有一個碳原子，所以圖D為金剛石，每個碳原子與4個碳原子最近且距離相等；故答案為：D，4；

（2）石墨是層狀結構，在層與層之間以范德華力相互作用，在層內碳與碳以共價鍵相互作用，形成六邊形，所以圖E為石墨的結構，每個正六邊形占有的碳原子數平均為6×=2；故答案為：E，2；

（3）在NaCl晶胞中，每個鈉離子周圍有六個氯離子，每個氯離子周圍也有六個鈉離子，所以圖A為NaCl的結構，根據晶胞的結構，每個鈉離子周圍距離最近的鈉離子在小立方體的面對角線的位置，每個鈉離子周圍有八個這樣的立方體，所以每個鈉離子周圍與它最近且距離相等的鈉離子就有12個；故答案為：A，12；

（4）CsCl的晶胞中銫離子和氯離子的配位數都是8，即每個銫離子周圍有8個氯離子，每個氯離子周圍也有8個銫離子，所以圖C為CsCl的結構，屬于離子晶體；故答案為：C；8；

（5）干冰是分子晶體，CO2分子位于立方體的頂點和面心上，以頂點上的CO2分子為例，與它距離最近的CO2分子分布在與該頂點相連的12個面的面心上，所以圖B為干冰晶體；故答案為：B；12；

（6）根據圖知，同一個晶胞中每個Ni原子距離最近的Ni原子是4個，在空間中每個Ni原子距離最近的Ni原子是8個；該晶胞中Mg原子個數=1、C原子個數=8×=1，Ni原子個數=6×=3，所以其化學式為MgNi3C；晶胞質量=g，上底面對角線長度=(2r2+2r3)pm=(2r2+2r3)×10-10cm，故晶胞棱長=×(2r2+2r3)×10-10cm=(r2+r3)×10-10cm，晶胞體積=[(r2+r3)×10-10cm]3=2(r2+r3)3×10-30cm3，其密度==g÷2(r2+r3)3×10-30cm3= gcm-3，故答案為：8；MgNi3C。