Question

如图1表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石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）

 

，其中每个碳原子与

 

个碳原子最接近且距离相等．金刚石属于

 

晶体．
（2）其中表示NaCl的是

 

，每个Na⁺周围与它最接近且距离相等Na⁺有

 

个．每个Na⁺与

 

个Cl^-紧邻．
（3）代表干冰的是

 

，它属于

 

晶体，每个CO₂分子与

 

个CO₂分子紧邻．
（4）上述四种物质的熔点由高到低的排列顺序为

 

．
（5）如图2为高温超导领域里的一种化合物钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单元．该晶体结构中，表示元素钙、钛、氧离子的化学式为

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算

专题：化学键与晶体结构

分析：根据不同晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质，金刚石的基本单元是正四面体，为空间网状结构，NaCl晶胞是简单的立方单元，氯离子的配位数是6，氯化铯的配位数是8，干冰是分子晶体，二氧化碳分子分布在立方体的面心和顶点上，各种物质的熔点关系为原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，利用均摊法可以进行晶胞的计算，据此分析解答．

解答： 解：（1）金刚石是空间网状结构，每个碳原子连接4个碳原子，原子间以共价键相结合，属于原子晶体，故答案为：①，4，原子；
（2）氯化钠是离子晶体，其构成微粒是阴阳离子，NaCl晶胞是简单的立方单元，阴阳离子间通过离子键结合，氯离子和钠离子的配位数都是6，每个钠离子周围有6个氯离子，每个钠离子周围与它最接近且距离相等的钠离子数=3×8×

1

2

=12，故答案为：②，6，12；
（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④为干冰晶体，故答案为：④，分子，12；
（4）根据各种物质的熔点关系为原子晶体＞离子晶体＞分子晶体可知，在离子晶体里，半径越大，晶格能越小，熔点越低，由于铯离子半径大于钠离子，所以熔点由高到低的排列顺序为金刚石＞NaCl＞CsCl＞干冰，故答案为：金刚石＞NaCl＞CsCl＞干冰；
（5）根据均摊法结合图可知，在晶胞中含有氧原子数为12×

1

4

=3，钙原子数为1，钛原子数为8×

1

8

=1，所以晶胞的化学式为：CaTiO₃，故答案为：CaTiO₃；

点评：本题主要考查了各种常见类型的晶体的结构，以及各种晶体的性质，难度不大，解题的关键是要对基本知识要熟记尤其是结构图．