Question

下图表示一些晶体中的某些结构，他们分别是氯化钠、氯化铯、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分(黑点可表示不同或相同的粒子)。

（1）其中代表金刚石的是             (填编号字母，下同)，金刚石中每个碳原子与           个碳原子最接近且距离相等。

（2）其中代表石墨的是        ，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为____        个；

（3）其中表示氯化钠的是         ，每个钠离子周围与它最接近且距离相等的钠离子有         个；

（4）代表氯化铯的是            ，每个铯离子与            个氯离子紧邻；

（5）代表干冰的是             ，每个二氧化碳分子与        个二氧化碳分子紧邻；

（6）由Mg、C、Ni三种元素形成的一种具有超导性的晶体，晶胞如图2所示。Mg位于C 和Ni原子紧密堆积所形成的空隙当中。与一个Ni原子距离最近的Ni原子的数目为         ，该晶体的化学式为             。

(图2)               (图3)

Answer

（1）D；4；（2）E；2；

（3）A；12；（4）C；8；

（5）B；12；（6）8；MgNi3C；

【解析】

试题分析：（1）在金刚石晶胞中，每个碳可与周围4个碳原子形成共价键，将这4个碳原子连结起来后可以形成正四面体，体心有一个碳原子，所以图D为金刚石，每个碳原子与4个碳原子最近且距离相等；故答案为：D，4；

（2）石墨是层状结构，在层与层之间以范德华力相互作用，在层内碳与碳以共价键相互作用，形成六边形，所以图E为石墨的结构，每个正六边形占有的碳原子数平均为6×=2；故答案为：E，2；

（3）在NaCl晶胞中，每个钠离子周围有六个氯离子，每个氯离子周围也有六个钠离子，所以图A为NaCl的结构，根据晶胞的结构，每个钠离子周围距离最近的钠离子在小立方体的面对角线的位置，每个钠离子周围有八个这样的立方体，所以每个钠离子周围与它最近且距离相等的钠离子就有12个；故答案为：A，12；

（4）CsCl的晶胞中铯离子和氯离子的配位数都是8，即每个铯离子周围有8个氯离子，每个氯离子周围也有8个铯离子，所以图C为CsCl的结构，属于离子晶体；故答案为：C；8；

（5）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，所以图B为干冰晶体；故答案为：B；12；

（6）根据图知，同一个晶胞中每个Ni原子距离最近的Ni原子是4个，在空间中每个Ni原子距离最近的Ni原子是8个；该晶胞中Mg原子个数=1、C原子个数=8×=1，Ni原子个数=6×=3，所以其化学式为MgNi3C；晶胞质量=g，上底面对角线长度=(2r2+2r3)pm=(2r2+2r3)×10-10cm，故晶胞棱长=×(2r2+2r3)×10-10cm=(r2+r3)×10-10cm，晶胞体积=[(r2+r3)×10-10cm]3=2(r2+r3)3×10-30cm3，其密度==g÷2(r2+r3)3×10-30cm3= g•cm-3，故答案为：8；MgNi3C。

考点：考查了不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别的相关知识。