Question

决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。
（1）下图是石墨的结构，其晶体中存在的作用力有       （填序号）

Aσ键；Bπ键；C氢键；D配位键；E分子间作用力；F金属键；G离子键
（2）下面关于晶体的说法不正确的是___________

A．晶体熔点由低到高：CF4<CCl4<CBr4<CI4

B．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅

C．熔点由高到低：Na>Mg>Al

D．晶格能由大到小：NaF> NaCl> NaBr>NaI

（3）CaF₂结构如图Ⅰ所示，Cu形成晶体的结构如Ⅲ所示，Ⅱ为H₃BO₃晶体结构图(层状结构，层内的H₃BO₃分子通过氢键结合)   

图Ⅰ                         图Ⅱ                    图Ⅲ
① 图I所示的晶体中与Ca²⁺离子最近且等距离的Ca²⁺离子数为            ，
图III中未标号的Cu原子形成晶体后周围最紧邻的Cu原子数为              ；
②H₃BO₃晶体中B原子杂化方式______ ;
③三种晶体中熔点高低的顺序为                  (填化学式)，H₃BO₃晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为                 
（4） 碳的某种单质的晶胞如图所示，一个晶胞中有_____个碳原子；若该晶体的密度为ρ g/cm³，阿伏加德罗常数的值为N_A，则晶体中最近的两个碳原子之间的距离为_   ____cm(用代数式表示)

Answer 1

（1）A B E（2分）
（2）C (1分)
（3）①12 （2分） 12 （2分）  
②sp²（1分）
③CaF₂ > Cu >H₃BO₃（2分） 
分子间作用力（1分）
（4）8个 （2分）     （2分）

试题分析：（1）石墨属于混合晶体，是层状结构，每一层里是碳原子之间形成的共价键；在其层状结构中碳碳键键角为120°，每个碳原子都结合着3个碳原子，碳原子采取sp²杂化，3个杂化轨道用来形成σ键结合其他碳原子，所有碳原子剩余2p轨道一同形成离域大π键。层与层之间是依靠分子间作用力（即范德华力）相连接的。
（2）同周期金属元素的熔点随原子序数增加，熔点由高到低的顺序是Al>Na>Mg，所以C错。
（3）①由图I可以看出晶体中与F离子最近且等距离的F离子数为=12，由图III中未标号的G原子形成晶体后周围最紧邻的G原子数为3+6+3=12，故答案为：12；12；
②B原子都含有3个共价单键，所以采用sp²杂化；
③CaF₂属于离子晶体，Cu 属于金属晶体，H₃BO₃属于分子晶体，不同类型晶体熔沸点判断一般来说按照原子晶体>离子晶体>分子晶体；金属晶体（除少数外）>分子晶体，H₃BO₃属于分子晶体，晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为分子间作用力。
（4）晶胞中碳原子个数按照顶点8个×+面心6个×+体心3个×1＝8个
假设晶胞的边长为acm 晶胞的体积为a³ cm³, 晶体中最近的两个碳原子之间的距离为a/4.
ρ·a³/8=12/N_A.a³=(8×1/2)/ρ·N_A.所以a=