题目内容

4.如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、石墨晶体结构中的某一种的某一部分.

(1)代表金刚石的是D(填字母编号,下同),其中每个碳原子与4个碳原子最近且距离相等;金刚石属于原子晶体.
(2)代表石墨的是E,每个正六边形占有的碳原子数平均为2个;
(3)代表NaCl的是A,每个Na+周围与它最近且距离相等的Na+有12个;
(4)代表CsCl的是C,它属于离子晶体,每个Cs+与个8Cl-紧邻;
(5)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;
(6)则上述五种物质熔点由高到低的排列顺序为石墨>金刚石>NaCl>CsCl>干冰(用字母编号回答).

分析 (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,据此答题;
(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,据此答题;
(3)在NaCl晶胞中,每个钠离子周围有六个氯离子,每个氯离子周围也有六个钠离子,根据晶胞的结构,每个钠离子周围距离最近的钠离子在小立方体的面对角线的位置,每个钠离子周围有八个这样的立方体,所以面对角线上的钠离子就有12个,据此答题;
(4)CsCl的晶胞中铯离子和氯离子的配位数都是8,即每个铯离子周围有8个氯离子,每个氯离子周围也有8个铯离子,据此答题;
(5)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,(6)根据各种物质的熔点:原子晶体>离子晶体>分子晶体以及在离子晶体里,半径越大,晶格能越小,熔点越低解答;

解答 解:(1)在金刚石晶胞中,每个碳可与周围4个碳原子形成共价键,将这4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4个碳原子最近且距离相等;金刚石是空间网状结构,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,在层内碳与碳以共价键相互作用,形成六边形,所以图E为石墨的结构,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)在NaCl晶胞中,每个钠离子周围有六个氯离子,每个氯离子周围也有六个钠离子,所以图A为NaCl的结构,根据晶胞的结构,每个钠离子周围距离最近的钠离子在小立方体的面对角线的位置,每个钠离子周围有八个这样的立方体,所以每个钠离子周围与它最近且距离相等的钠离子就有12个;
故答案为:A,12;
(4)CsCl的晶胞中铯离子和氯离子的配位数都是8,即每个铯离子周围有8个氯离子,每个氯离子周围也有8个铯离子,所以图C为CsCl的结构,属于离子晶体;
故答案为:C,离子;8;
(5)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;
(6)各种物质的熔点:原子晶体>离子晶体>分子晶体,石墨的熔点大于金刚石,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,石墨的熔点大于金刚石,所以熔点由高到低的排列顺序为:石墨>金刚石>NaCl>CsCl>干冰;
故答案为:石墨>金刚石>NaCl>CsCl>干冰;

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.

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