Question

冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(其晶胞结构如图，其中空心球所示原子位于立方体的顶点及面心，实心球所示原子位于立方体内)类似。有关冰晶胞的说法合理的是

A.冰晶胞内水分子间以共价键相结合

B.晶体冰与金刚石晶体硬度都很大

C.冰分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是一种σ键

D.氢键的存在导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒的排列方式类似

Answer

D

【解析】

A．冰晶胞内水分子间以氢键结合，故A错误；

B．晶体冰为分子晶体，硬度很小，而金刚石晶体属于原子晶体，硬度很大，故B错误；

C．氢键有饱和性和方向性，每个H原子只能形成一个氢键，但不属于化学键，不是σ键一种，故C错误；

D．每个冰晶胞平均占有分子个数=4+×8+×6=8，H2O的氧原子中含有2个σ键和2个孤电子对，金刚石中每个碳原子含有4个σ键且没有孤电子对，所以水中的O和金刚石中的C都是sp3杂化，且水分子间的氢键具有方向性，每个水分子中一个氧原子可以和另外2个水分子中的氢原子形成2个氢键，2个氢原子可以和另外2个水分子中的氧原子形成氢键，所以每个水分子可与相邻的4个水分子形成4个氢键，导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相似，故D正确；

答案选D。