Question

干冰、石墨、C₆₀、氟化钙和金刚石的结构模型如图所示（石墨仅表示出其中的一层结构）：

（1）干冰晶胞中，每个CO₂分子周围有

 

个与之紧邻且等距的CO₂分子．
（2）由金刚石晶胞可知，每个金刚石晶胞占有

 

个碳原子．
（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）在CaF₂晶体中，Ca²⁺的配位数

 

．
（5）固态时，C₆₀属于

 

 （填“原子”或“分子”）晶体．

Answer 1

考点：不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）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；
（2）利用均摊法计算；
（3）石墨层状结构中每个碳原子形成3个共价键，正六边形中含有6个碳原子；
（4）采用沿X、Y、Z三轴切割法确定每种离子的配位数；
（5）C₆₀晶体中存在分子．

解答： 解：（1）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，所以干冰晶胞中，每个CO₂分子周围有12个与之紧邻且等距的CO₂分子；
故答案为：12；
（2）金刚石晶胞中碳原子占据立方体的面心和顶点，晶胞内部有4个碳原子，则每个金刚石晶胞占有碳原子数为：

1

8

×8+

1

2

×6+4=8；
故答案为：8；
（3）石墨层状结构中，每个碳原子被三个正六边形共用，所以平均每个正六边形占有的碳原子数=6×

1

3

=2，故答案为：2；
（4）在CaF₂晶胞中每个Ca²⁺连接4个氟离子，但在下面一个晶胞中又连接4个氟离子，所以其配位数为8；故答案为：8；
（5）C₆₀晶体中存在分子，则C₆₀晶体属于分子晶体；故答案为：分子．

点评：本题考查了晶胞的结构，侧重于考查晶胞结构的分析和计算，注意利用均摊法计算晶胞中各种原子个数，题目难度大，解题关键是仔细观察晶胞结构图．