Question

2．如圖為CaF₂、H₃BO₃（層狀結(jié)構(gòu)，層間通過氫鍵結(jié)合）、金屬銅三種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖，請回答下列問題：

（1）三種晶體中熔點最低的是H₃BO₃，其晶體受熱熔化時，克服的微粒之間的相互作用為分子間作用力、氫鍵．
（2）圖Ⅲ所示的是由銅原子的密置層（填“非密置層”或“密置層”）在三維堆積而成的面心立方最密堆積結(jié)構(gòu)，其空間利用率為74%每個銅原子與其緊鄰的銅原子數(shù)為12．
（3）圖Ⅱ所示的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中最外層已達(dá)8電子結(jié)構(gòu)的原子是O，H₃BO₃晶體中B原子個數(shù)與極性鍵個數(shù)比為1：6．
（4）圖Ⅰ所示的CaF₂晶體中與Ca²⁺最近且等距離的F^-的個數(shù)為8．若晶體的密度為ag•cm^-3，則晶胞的體積是$\frac{312}{a{N}_{A}}$（只要求列出算式）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)所屬晶體類型判斷熔點；H₃BO₃晶體受熱熔化時，克服的微粒之間的相互作用為分子間作用力和氫鍵；
（2）金屬銅采用面心立方最密堆積，空間利用率=74%，該合金中每一層均為密置層，Cu原子形成晶體后周圍最緊鄰的Cu原子數(shù)12；
（3）圖Ⅱ所示的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中最外能層已達(dá)8電子結(jié)構(gòu)的原子是O原子；硼酸分子中含有3個氧氫鍵極性鍵和3個B-O極性鍵；
（4）根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)來解答；根據(jù)體積的計算公式V=$\frac{m}{ρ}$進(jìn)行計算．

解答 解：（1）CaF₂為離子晶體，Cu為金屬晶體，H₃BO₃為分子晶體，離子晶體的熔點高，金屬晶體熔點大于分子晶體、小于離子晶體，即熔點由高到低的排列順序為：CaF₂＞Cu＞H₃BO₃；
H₃BO₃晶體中存在的作用力除共價鍵以外，分子和分子之間存在分子間作用力，有因氧的電負(fù)性大，分子之間存在氫鍵；
故答案為：H₃BO₃；分子間作用力、氫鍵；
（2）圖Ⅲ所示的是由銅原子的密置層”）在三維堆積而成的面心立方最密堆積結(jié)構(gòu)，其空間利用率為74%，每個銅原子與其緊鄰的銅原子數(shù)為12；
故答案為：密置層；面心立方最密堆積；74%；12；
（3）圖Ⅱ所示的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中最外能層已達(dá)8電子結(jié)構(gòu)的原子是O原子；硼酸分子中含有3個氧氫鍵極性鍵和3個B-O極性鍵，所以B原子與極性鍵的個數(shù)比為1：6，
故答案為：O；1：6；
（4）由圖Ⅰ所示的CaF₂晶體中，若Ca²⁺處于面心，Ca²⁺最近且等距離的F^-的個數(shù)為8個；該晶胞中F離子個數(shù)=8，鈣離子個數(shù)=6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4，則V=$\frac{m}{ρ}$進(jìn)行=$\frac{\frac{40×4+19×8}{{N}_{A}}}{a}$cm³=$\frac{312}{aNA}$cm³，
故答案為：8；$\frac{312}{a{N}_{A}}$．

點評 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及晶胞計算、晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、化學(xué)鍵等知識點，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力，難點是晶胞計算，注意密度公式中各個字母含義，題目難度中等．