题目内容
【题目】I.C60、金刚石、石墨、二氧化碳和氯化铯的结构模型如图所示石墨仅表示出其中的一层结构：
（1）C60、金刚石和石墨三者的关系是互为 ______；
A． 同分异构体 B．同素异形体 C．同系物 D．同位素
（2）晶体硅的结构跟金刚石相似，1mol晶体硅中含有硅硅单键的数目是 ______NA；
（3）石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是 ______ ；
（4）观察CO2分子晶体结构的一部分，每个CO2分子周围有 ______ 个与之紧邻且等距的分子CO2；
（5）观察图形推测，CsCl晶体中两距离最近的Cs+间距离为a，则每个Cs+周围与其距离为a的Cs+数目为 ______ ，每个Cs+周围紧邻且等距的Clˉ数目为 ______ 。
II.金属铁及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。
（1）Fe能与CO形成配合物Fe(CO)5，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于CCl4，据此可以判断Fe(CO)5晶体属于____（填晶体类型）。1 mol Fe(CO)5中含有____ mol σ键。写出一种配体与CO互为等电子体的阴离子_____。
（2）已知某铁晶体的晶胞结构如图所示。
①该晶胞中含有铁原子的数目为___________。
②若晶胞的边长为a cm，则晶体铁的密度为________g·cm-3(用代数式表示，阿伏加德罗常数为NA)。
【答案】B 2 2 12 6 8 分子晶体 10 CN－（或C22-） 2 112/a3NA
【解析】
I.（1）C60、金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，因此三者互为同素异形体，故B正确；
（2）晶体硅为原子晶体，每个Si与4个Si相连，根据均摊方法，1mol晶体硅中含有Si－Si单键的物质的量为4×1/2mol=2mol，即含有Si－Si键的数目为2NA；
（3）根据石墨的结构，1个C原子被3个正六边形共用，根据均摊方法，平均每个正六边形占有的碳原子数是6×1/3=2；
（4）根据CO2的晶胞，CO2分子位于顶点和面心，以顶点上的CO2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；
（5）Cs＋位于顶点，距离与它距离最近的Cs＋有6个(同面有4个，上下各有一个)，Cl－位于体内，因此距离Cs＋最近的Cl－数目有8个；
II.（1）Fe(CO)5熔沸点较低，易溶于CCl4，符合分子晶体的特点，因此Fe(CO)5为分子晶体；成键原子之间只能形成1个σ键，1个CO分子含有1个σ键，1个Fe与5个CO形成5个配位键，配位键也是σ键，即1molFe(CO)5中含有σ键(5＋5)mol=10mol，根据等电子体的定义，与CO互为等电子体的阴离子是CN－、C22－等；
（2）①根据晶胞的结构，铁原子位于顶点和体心，根据均摊法，推出该晶胞中含有铁原子的数目是8×1/8＋1=2；
②根据①，晶胞的质量为
g，晶胞的体积为a3cm3，根据密度的定义，该晶胞的密度为112/NAa3g/cm3。
