Question

【题目】如图为CaF2、H3BO3(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图，请回答下列问题：

（1）图Ⅰ所示的CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的F－数为_______，图Ⅲ中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为_______。

（2）三种晶体中熔点最低的是________，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为________。

（3）结合CaF2晶体的晶胞示意图，已知，两个距离最近的Ca2+核间距离为a×10－8 cm，计算CaF2晶体的密度为________g·cm－3（精确到小数点后一位数，NA用具体数字代进去计算）。

Answer 1

【答案】8 12 H3BO3 分子间作用力和氢键 183.2/a3

【解析】

(1)由图可知F-的配位数为4，配位数之比等于对应离子数目反比；图Ⅲ中未标号的铜原子与所在密置层的4、5、6、7、8、9紧密相邻，再根据图示判断与上一密置层和下一密置层紧密相邻的原子判断；

(2)一般而言，分子晶体的熔点最低；

(3)处于面对角线上的Ca2+核间距最近，两个距离最近的Ca2+核间距离为a×10-8cm，则晶胞棱长=×a×10-8cm，根据均摊法计算1个晶胞中Ca2+、F-离子数目，计算出晶胞质量，再根据晶体密度=晶胞质量÷晶胞体积计算。

(1)由图可知F-的配位数为4，Ca2+、F-数目之比为1∶2，则Ca2+最近且等距离的F-数目为4×2=8；图Ⅲ中未标号的铜原子与所在密置层的4、5、6、7、8、9紧密相邻，与上一密置层的1，2，3紧密相邻，与下一密置层的10、11、12紧密相邻，故未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为12，故答案为：8；12；

(2)CaF2属于离子晶体，Cu属于金属晶体，H3BO3属于分子晶体，三种晶体中熔点最低的是 H3BO3，H3BO3分子之间存在氢键、范德华力，H3BO3晶体受热熔化时，需要克服氢键、范德华力，故答案为：H3BO3；氢键和范德华力；

(3)处于面对角线上的Ca2+核间距最近，两个距离最近的Ca2+核间距离为a×10-8cm，则晶胞棱长=×a×10-8cm．晶胞顶点及六个面上的离子为Ca2+，晶胞内部的离子为F-，一个晶胞中实际拥有的离子数：Ca2+的离子数为8×+6×=4，F-离子数目为8，1个晶胞实际拥有4个“CaF2”，则CaF2晶体的密度为=gcm-3，故答案为：。