Question

下列各图为几种晶体或晶胞的构型示意图。

请回答下列问题：

(1)这些晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是_______________。

(2)冰、金刚石、MgO、CaCl₂、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为_________。

(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体的晶格能________(填“大于”或“小于”)MgO晶体的晶格能，原因是__________________________。

(4)每个Cu晶胞中实际占有________个Cu原子，CaCl₂晶体中Ca^2＋的配位数为________。

(5)冰的熔点远高于干冰的重要原因是__________________。

Answer

金刚石晶体 金刚石＞MgO＞CaCl2＞冰＞干冰 小于 在MgO、NaCl晶体中，离子半径：r(Mg2+)＜r(Na+)、r(O2-)＜r(Cl-)，且MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数 4 8 H2O分子之间存在氢键

【解析】

(1)先判断各种晶体类型，然后判断微粒之间的作用力是否属于共价键；

(2)结合各类晶体的构成微粒的作用力大小判断物质的熔点高低顺序；

(3)离子电荷越多、半径越小，晶格能越大；

(4)Cu原子位于晶胞的顶点和面心上，Ca2+位于晶胞的面心与顶点，利用均摊法计算；CaCl2晶体中Cl-的配位数为4，由化学式可知CaCl2晶体中Ca2+的配位数为Cl-的配位数的2倍；

(5)冰中水分子间形成氢键，冰的熔点远高于干冰。

(1)冰、干冰晶体属于分子晶体，构成微粒属于分子，分子之间以分子间作用力结合，不符合题意；金刚石属于原子晶体，原子之间以共价键结合，符合题意；Cu属于金属晶体，金属阳离子与自由电子之间以金属键结合，不符合题意；MgO、CaCl2属于离子晶体，离子之间以离子键结合，不符合题意；故这些晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是金刚石晶体；

(2)一般情况下，微粒的作用力：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。在上述物质中，金刚石属于原子晶体，熔沸点最高；MgO、CaCl2属于离子晶体，熔沸点比金刚石的低，由于离子半径Mg2+比Ca2+的小，O2-比Cl-的小，离子半径越小，离子键越强，断裂消耗的能量就越大，物质的熔点就越高，所以熔点：MgO＞CaCl2；冰、干冰都属于分子晶体，分子之间以分子间作用力结合，由于H2O分子之间存在氢键，CO2分子之间只存在分子间作用力，所以熔点冰>干冰，故上述五种物质中熔点由高到低的顺序为：金刚石＞MgO＞CaCl2＞冰＞干冰；

(3) 在MgO、NaCl晶体中，离子半径：r(Mg2+)＜r(Na+)、r(O2-)＜r(Cl-)，且MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数，所以晶格能MgO比NaCl的大；

(4)Cu晶胞属于面心立方结构，每个晶胞中含有的Cu原子个数为8×+6×=4；

Ca2+位于晶胞的面心与顶点，每个CaCl2晶胞中实际占有Ca2+ 离子数目为8×+6×=4，CaCl2晶体中Cl-周围有4个距离相等且最近的Ca2+，所以Cl-的配位数为4，由化学式可知CaCl2晶体中Ca2+的配位数为Cl-的配位数的2倍，则Ca2+的配位数为8；

(5)冰、干冰都是分子晶体，分子之间以分子间作用力结合，由于冰中水分子间形成了氢键，使冰的熔点远高于干冰的熔点。