题目内容

【题目】下列各图为几种晶体或晶胞的构型示意图。

请回答下列问题:

(1)这些晶体中,粒子之间以共价键结合形成的晶体是_______________

(2)冰、金刚石、MgOCaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为_________

(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同,NaCl晶体的晶格能________(大于小于”)MgO晶体的晶格能,原因是__________________________

(4)每个Cu晶胞中实际占有________Cu原子,CaCl2晶体中Ca2的配位数为________

(5)冰的熔点远高于干冰的重要原因是__________________

【答案】金刚石晶体 金刚石>MgOCaCl2>冰>干冰 小于 MgONaCl晶体中,离子半径:r(Mg2+)r(Na+)r(O2-)r(Cl-),且MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数 4 8 H2O分子之间存在氢键

【解析】

(1)先判断各种晶体类型,然后判断微粒之间的作用力是否属于共价键;

(2)结合各类晶体的构成微粒的作用力大小判断物质的熔点高低顺序;

(3)离子电荷越多、半径越小,晶格能越大;

(4)Cu原子位于晶胞的顶点和面心上,Ca2+位于晶胞的面心与顶点,利用均摊法计算;CaCl2晶体中Cl-的配位数为4,由化学式可知CaCl2晶体中Ca2+的配位数为Cl-的配位数的2倍;

(5)冰中水分子间形成氢键,冰的熔点远高于干冰。

(1)冰、干冰晶体属于分子晶体,构成微粒属于分子,分子之间以分子间作用力结合,不符合题意;金刚石属于原子晶体,原子之间以共价键结合,符合题意;Cu属于金属晶体,金属阳离子与自由电子之间以金属键结合,不符合题意;MgOCaCl2属于离子晶体,离子之间以离子键结合,不符合题意;故这些晶体中,粒子之间以共价键结合形成的晶体是金刚石晶体;

(2)一般情况下,微粒的作用力:原子晶体>离子晶体>分子晶体。在上述物质中,金刚石属于原子晶体,熔沸点最高;MgOCaCl2属于离子晶体,熔沸点比金刚石的低,由于离子半径Mg2+Ca2+的小,O2-Cl-的小,离子半径越小,离子键越强,断裂消耗的能量就越大,物质的熔点就越高,所以熔点:MgOCaCl2;冰、干冰都属于分子晶体,分子之间以分子间作用力结合,由于H2O分子之间存在氢键,CO2分子之间只存在分子间作用力,所以熔点冰>干冰,故上述五种物质中熔点由高到低的顺序为:金刚石>MgOCaCl2>冰>干冰;

(3)MgONaCl晶体中,离子半径:r(Mg2+)r(Na+)r(O2-)r(Cl-),且MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数,所以晶格能MgONaCl的大;  

(4)Cu晶胞属于面心立方结构,每个晶胞中含有的Cu原子个数为+6×=4

Ca2+位于晶胞的面心与顶点,每个CaCl2晶胞中实际占有Ca2+ 离子数目为+6×=4CaCl2晶体中Cl-周围有4个距离相等且最近的Ca2+,所以Cl-的配位数为4,由化学式可知CaCl2晶体中Ca2+的配位数为Cl-的配位数的2倍,则Ca2+的配位数为8

(5)冰、干冰都是分子晶体,分子之间以分子间作用力结合,由于冰中水分子间形成了氢键,使冰的熔点远高于干冰的熔点。

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