题目内容

18．冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞（其晶胞结构如图，其中空心球所示原子位于立方体的顶点或圆心，实心球所示原子位于立方体内）类似．下列有关冰晶胞说法合理的是（　　）
A．冰晶胞内水分子间以共价键结合
B．晶体冰与金刚石晶体硬度都很大
C．冰分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是σ键一种
D．氢键存在导致冰晶胞与金刚石晶胞微料排列方式类似

分析 A．冰晶胞内水分子间以氢键结合；
B．晶体冰为分子晶体，金刚石晶体属于原子晶体；
C．氢键不属于化学键，但有有饱和性和方向性；
D．C60的晶体为面心立方堆积，利用均摊法确定每个冰晶胞含有的水分子个数，根据氧原子和碳原子的杂化方式分析；

解答 解：A、冰晶胞内水分子间以氢键结合，故A错误；
B、晶体冰为分子晶体，硬度很小，而金刚石晶体属于原子晶体，硬度很大，故B错误；
C、氢键有饱和性和方向性，每个H原子只能形成一个氢键，但不属于化学键，不是σ键一种，故C错误；
D、每个冰晶胞平均占有分子个数=4+$\frac{1}{8}$×8+$\frac{1}{2}$×6=8，H2O的氧原子中含有2个σ键和2个孤电子对，金刚石中每个碳原子含有4个σ键且没有孤电子对，所以水中的O和金刚石中的C都是sp3杂化，且水分子间的氢键具有方向性，每个水分子中一个氧原子可以和另外2个水分子中的氢原子形成2个氢键，2个氢原子可以和另外2个水分子中的氧原子形成氢键，所以每个水分子可与相邻的4个水分子形成4个氢键，导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相似，故D正确；
故选：D．

点评 本题考查了氢键及其晶胞结构，注意氢键只影响物理性质不影响化学性质，氢键属于分子间作用力，不属于化学键，题目难度不大．

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