Question

下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)代表金刚石的是(填字母编号，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)代表石墨的是_____________，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为__________个。

(3)代表NaCl的是_______________，每个Na⁺周围与它最接近且距离相等的Na⁺有_____个。

(4)代表CsCl的是_______________，它属于晶体_______________，每个Cs⁺与_________个Cl^-紧邻。

(5)代表干冰的是_______________，它属于_______________晶体，每个CO₂分子与_________个CO₂分子紧邻。

(6)若说“离子晶体中只有离子键，分子晶体中没有化学键”是否正确?简答理由。

(7)NaCl晶体、HCl晶体、干冰、金刚石熔点由高而低的顺序是_______________；其中在熔融或液态时能导电的电解质是_______________，液态不导电但为电解质的是_____________，在水溶液中能导电的非电解质是_______________。

Answer 1

解析：根据不同物质晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质。NaCl晶体是简单立方单元，每个Na⁺与6个Cl^-紧邻，每个Cl^-又与6个Na⁺紧邻，但观察Na⁺周围与它最接近且距离相等的Na⁺数时要抛开Cl^-，从空间结构上看是12个Na⁺。即x轴面上、y轴面上、z轴面上各4个。CsCl晶体由Cs⁺、Cl^-分别构成立方结构，但Cs⁺组成立方的中心有1个Cl^-,Cl^-组成的立方中心又镶入一个Cs⁺。可称为“体心立方”结构，Cl^-紧邻8个Cs⁺，Cs⁺紧邻8个Cl^-。干冰也是立方体结构，但在立方体每个正方形面的中央都有一个CO₂分子，称为“面心立方”。实际上各面中央的CO₂分子也组成立方结构，彼此相互套入面的中心。所以每个CO₂分子在三维空间里x、y、z三个面各紧邻4个CO₂分子，共12个CO₂分子。金刚石的基本单元是正四面体，每个碳原子紧邻4个其他碳原子。石墨的片层由正六边形结构组成，每个碳原子紧邻另外3个碳原子，即每个六边形占有1个碳原子的各，所以在的结构中每个六边形占有的碳原子数是6×=2(个)。

对于晶体中的化学键要分清是指晶格质点之间还是晶格质点内部。常见的离子晶体其离子间形成的是离子键。原子晶体则只有晶格质点即原子间的共价键。分子晶体在分子间只是弱作用力，即范德华力，而分子内部除单原子分子的惰性气体外都有牢固的共价键。

晶体熔点通常由晶格质点间作用力而定。原子晶体中原子间的共价键牢固，熔点达千至数千摄氏度。离子晶体中离子间的离子键相当强大，熔点在数百至上千摄氏度。分子晶体中分子间作用力弱，熔点在数百摄氏度以下至很低的温度。如果形成分子晶体的分子比较类似，则分子的摩尔质量越大，分子间作用力也越大，熔点也就越高。

题述的NaCl、HCl、CO₂、金刚石在熔态时只有离子晶体熔化后能导电。在溶液中离子晶体和分子晶体中的电解质(如HCl)能导电。CO₂是非电解质，其水溶液能微弱导电，这是由于CO₂与水生成的H₂CO₃是弱电解质的缘故，所以CO₂不是电解质，H₂CO₃才是电解质。金刚石是原子晶体，所以不溶于一般无机或有机溶剂，它没有水溶液。

答案：(1)D  4  原子

(2)E  2 

(3)A  12

(4)C  离子  8

(5)B  分子  12

(6)不正确。原子团离子中有共价键；除稀有气体外，分子内均有共价键。

(7)C＞NaCl＞CO₂＞HCl   NaCl   HCl   干冰