Question

6．图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分．

（1）其中代表金刚石的是（填编号字母，下同）D，金刚石中每个碳原子与4个碳原子最接近且距离相等．金刚石属于原子晶体；
（2）其中代表石墨是E，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为2个；
（3）代表干冰的是B，它属于分子晶体，每个CO₂分子与12个CO₂分子紧邻；
（4）上述三种物质熔点由高到低的排列顺序为石墨＞金刚石＞干冰．
（5）含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大，即（HO）_mRO_n中，n值越大，酸性越强．

Answer 1

分析 （1）在金刚石晶胞中，每个碳可与周围四个碳原子形成共价键，将这四个碳原子连结起来后可以形成正四面体，体心有一个碳原子，金刚石是原子晶体，据此判断；
（2）石墨是层状结构，在层与层之间以范德华力相互作用，在层内碳与碳以共价键相互作用，形成六边形，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为6×$\frac{1}{3}$=2，据此答题；
（3）干冰是分子晶体，CO₂分子位于立方体的顶点和面心上，以顶点上的CO₂分子为例，与它距离最近的CO₂分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上，据此答题；
（4）原子晶体＞分子晶体，石墨是层状结构，C原子sp²杂化，与3个C原子形成σ键，未杂化的1个p轨道形成大π键，金刚石，是空间网状结构，C原子sp³杂化，与4个C原子成键，sp²杂化中，s轨道的成分比sp³杂化更多，所以形成的共价键更短，更牢固；
（5）根据含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大分析．

解答 解：（1）在金刚石晶胞中，每个碳可与周围四个碳原子形成共价键，将这四个碳原子连结起来后可以形成正四面体，体心有一个碳原子，所以图D为金刚石，每个碳原子与四个碳原子最近且距离相等，金刚石属于原子晶体，
故答案为：D，4；原子；
（2）石墨是层状结构，在层与层之间以范德华力相互作用，有分子晶体的特点，在层内碳与碳以共价键相互作用，形成六边形，有原子晶体的特点，所以图E为石墨的结构，为混合晶体，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为6×$\frac{1}{3}$=2，
故答案为：E；2；  
（3）干冰是分子晶体，CO₂分子位于立方体的顶点和面心上，以顶点上的CO₂分子为例，与它距离最近的CO₂分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上，所以图B为干冰晶体，
故答案为：B；分子；12；
（4）石墨是层状结构，C原子sp²杂化，与3个C原子形成σ键，未杂化的1个p轨道形成大π键，金刚石，是空间网状结构，C原子sp³杂化，与4个C原子成键，sp²杂化中，s轨道的成分比sp³杂化更多，所以形成的共价键更短，更牢固，即石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短，作用力更大，破坏化学键需要更大能量，所以石墨的熔点比金刚石高，干冰是分子晶体，熔点最低，
故答案为：石墨＞金刚石＞干冰；
（5）含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大，即（HO）_mRO_n中，n值越大，酸性越强，
故答案为：强．

点评 本题主要考查了各种类型的晶胞的结构及配位数，难度中等，解题是要能熟记常见的各种类型的晶胞结构图，明确石墨晶体和金刚石晶体的熔点的比较方法．