Question

【題目】下列各圖為幾種晶體或晶胞的構型示意圖。

請回答下列問題：

(1)這些晶體中，粒子之間以共價鍵結合形成的晶體是_______________。

(2)冰、金剛石、MgO、CaCl2、干冰5種晶體的熔點由高到低的順序為_________。

(3)NaCl晶胞與MgO晶胞相同，NaCl晶體的晶格能________(填“大于”或“小于”)MgO晶體的晶格能，原因是__________________________。

(4)每個Cu晶胞中實際占有________個Cu原子，CaCl2晶體中Ca2＋的配位數為________。

(5)冰的熔點遠高于干冰的重要原因是__________________。

Answer 1

【答案】金剛石晶體 金剛石＞MgO＞CaCl2＞冰＞干冰 小于 在MgO、NaCl晶體中，離子半徑：r(Mg2+)＜r(Na+)、r(O2-)＜r(Cl-)，且MgO晶體中離子的電荷數大于NaCl晶體中離子電荷數 4 8 H2O分子之間存在氫鍵

【解析】

(1)先判斷各種晶體類型，然后判斷微粒之間的作用力是否屬于共價鍵；

(2)結合各類晶體的構成微粒的作用力大小判斷物質的熔點高低順序；

(3)離子電荷越多、半徑越小，晶格能越大；

(4)Cu原子位于晶胞的頂點和面心上，Ca2+位于晶胞的面心與頂點，利用均攤法計算；CaCl2晶體中Cl-的配位數為4，由化學式可知CaCl2晶體中Ca2+的配位數為Cl-的配位數的2倍；

(5)冰中水分子間形成氫鍵，冰的熔點遠高于干冰。

(1)冰、干冰晶體屬于分子晶體，構成微粒屬于分子，分子之間以分子間作用力結合，不符合題意；金剛石屬于原子晶體，原子之間以共價鍵結合，符合題意；Cu屬于金屬晶體，金屬陽離子與自由電子之間以金屬鍵結合，不符合題意；MgO、CaCl2屬于離子晶體，離子之間以離子鍵結合，不符合題意；故這些晶體中，粒子之間以共價鍵結合形成的晶體是金剛石晶體；

(2)一般情況下，微粒的作用力：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體。在上述物質中，金剛石屬于原子晶體，熔沸點最高；MgO、CaCl2屬于離子晶體，熔沸點比金剛石的低，由于離子半徑Mg2+比Ca2+的小，O2-比Cl-的小，離子半徑越小，離子鍵越強，斷裂消耗的能量就越大，物質的熔點就越高，所以熔點：MgO＞CaCl2；冰、干冰都屬于分子晶體，分子之間以分子間作用力結合，由于H2O分子之間存在氫鍵，CO2分子之間只存在分子間作用力，所以熔點冰>干冰，故上述五種物質中熔點由高到低的順序為：金剛石＞MgO＞CaCl2＞冰＞干冰；

(3) 在MgO、NaCl晶體中，離子半徑：r(Mg2+)＜r(Na+)、r(O2-)＜r(Cl-)，且MgO晶體中離子的電荷數大于NaCl晶體中離子電荷數，所以晶格能MgO比NaCl的大；　　

(4)Cu晶胞屬于面心立方結構，每個晶胞中含有的Cu原子個數為8×+6×=4；

Ca2+位于晶胞的面心與頂點，每個CaCl2晶胞中實際占有Ca2+ 離子數目為8×+6×=4，CaCl2晶體中Cl-周圍有4個距離相等且最近的Ca2+，所以Cl-的配位數為4，由化學式可知CaCl2晶體中Ca2+的配位數為Cl-的配位數的2倍，則Ca2+的配位數為8；

(5)冰、干冰都是分子晶體，分子之間以分子間作用力結合，由于冰中水分子間形成了氫鍵，使冰的熔點遠高于干冰的熔點。