Question

【题目】如图为几种晶体或晶胞的示意图：

请回答下列问题：

(1)a：冰、b：金刚石、c：MgO、d：CaCl2、e：干冰 5 种晶体的熔点由高到低的顺序为________

(2)金刚石晶胞中若碳原子半径为 r，根据硬球接触模型，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率________(计算结果为含 π 的分数，不要化为小数或百分数)。

Answer 1

【答案】b>c>d>a>e

【解析】

(1)一般情况，原子晶体的熔点＞离子晶体＞分子晶体，金刚石是原子晶体，MgO和CaCl2是离子晶体，冰和干冰是分子晶体。对于MgO和CaCl2熔点比较，主要看晶格能，晶格能越大，熔点越高，离子半径越小，所带电荷越多，其晶格能越大，所以MgO熔点大于CaCl2；冰中水分子间又存在氢键，所以冰的熔点大于干冰，故答案为：b>c>d>a>e；

(2)金刚石晶胞可以表示为 AB两个原子紧密相邻，AB两个原子中心的距离为半径的2倍，其长度为体对角线长度的，若晶胞的边长为a，则晶胞体对角线长度与四个碳原子直径相同，即a=8r，则a=r；根据均摊法该晶胞中碳原子的个数为=8，碳原子的体积为：8××πr3，晶胞体积为：a3=，所以碳原子的空间利用率为：。