Question

如圖3－28表示一些晶體中的某些結構，它們分別是NaCl、CsCl、干冰、金剛石、石墨結構中的某一種的某一部分。?

圖3－28
(1)代表金剛石的是(填編號字母，下同) __________，其中每個碳原子與__________個碳原子最接近且距離相等。金剛石屬于__________晶體。?
(2)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)代表NaCl的是__________，每個Na⁺周圍與它最接近且距離相等的Na⁺有__________個。
(4)代表CsCl的是__________，它屬于__________晶體，每個Cs⁺與__________個Cl^-緊鄰。
(5)代表干冰的是__________，它屬于__________晶體，每個CO₂分子與__________個CO₂分子緊鄰。
(6)若說“離子晶體中只有離子鍵，分子晶體中沒有化學鍵”是否正確？簡答理由。
(7)NaCl晶體、HCl晶體、干冰、金剛石熔點由高而低的順序是__________；其中在熔融或液態時能導電的電解質是__________，液態不導電但為電解質的是__________，在水溶液中能導電的非電解質是__________。

Answer 1

(1)D　4　原子?
(2)E　2　(3)A　12?
(4)C　離子　8?
(5)B　分子　12?
(6)不正確。原子團離子中有共價鍵；除稀有氣體外，分子內均有共價鍵。?
(7)C>NaCl>CO₂>HCl　NaCl　HCl　干冰?

根據不同物質晶體的結構特點來辨別圖形所代表的物質。NaCl晶體是簡單立方單元，每個Na⁺與6個Cl^-緊鄰，每個Cl^-又與6個Na⁺緊鄰，但觀察Na⁺與最近距離等距離的Na⁺數時要拋開Cl^-，從空間結構上看是12個Na⁺。即x軸面上、y軸面上、z軸面上各4個。CsCl晶體由Cs⁺、Cl^-分別構成立方結構，但Cs⁺組成立方的中心有1個Cl^-，Cl^-組成的立方中心又鑲入一個Cs⁺。可稱為“體心立方”結構，Cl^-緊鄰8個Cs⁺，Cs⁺緊鄰8個Cl^-。干冰也是立方體結構，但在立方體每個正方形面的中央都有一個CO₂分子，稱為“面心立方”。實際上各面中央的CO₂分子也組成立方結構，彼此相互套入面的中心。所以每個CO₂分子在三維空間里?x、y、z?三個面各緊鄰4個CO₂分子，共12個CO₂分子。金剛石的基本單元是正四面體，每個碳原子緊鄰4個其他碳原子。石墨的片層由正六邊形結構組成，每個碳原子緊鄰另外3個碳原子，即每個六邊形占有1個碳原子的各，所以大的結構中每個六邊形占有的碳原子數是6×=2(個)。?
對于晶體中的化學鍵要分清是指晶格質點之間還是晶格質點內部。常見的離子晶體其離子間形成的是離子鍵。原子晶體則只有晶格質點即原子間的共價鍵。分子晶體在分子間只是弱作用力，即范德華力，而分子內部除單原子分子的惰性氣體外都有牢固的共價鍵。?
晶體熔點通常由晶格質點間作用力而定。原子晶體中原子間的共價鍵牢固，熔點達千至數千攝氏度。離子晶體中離子間的離子鍵相當強大，熔點在數百至上千攝氏度。分子晶體中分子間作用力弱，熔點在數百攝氏度以下至很低的溫度。如果形成分子晶體的分子比較類似，則分子的摩爾質量越大，分子間作用力也越大，熔點也就越高。?
題述的NaCl、HCl、CO₂、金剛石在熔態時只有離子晶體熔化后能導電。在溶液中離子晶體和分子晶體中的電解質(如HCl)能導電。CO₂是非電解質，其水溶液能微弱導電，這是由于CO₂與水生成的H₂CO₃是弱電解質的緣故，所以CO₂不是電解質，H₂CO₃才是電解質。金剛石是原子晶體，所以不溶于一般無機或有機溶劑，它沒有水溶液。?