Question

決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素是物質(zhì)結(jié)構(gòu)．請回答下列問題．

（1）如圖1是石墨的結(jié)構(gòu)，其晶體中存在的作用力有

 

（填序號）
A：σ鍵  B：π鍵   C：氫鍵   D：配位鍵E：分子間作用力 F：金屬鍵  G：離子鍵
（2）CaF₂結(jié)構(gòu)如圖Ⅰ所示，Cu形成晶體的結(jié)構(gòu)如Ⅲ所示，Ⅱ?yàn)镠₃BO₃晶體結(jié)構(gòu)圖（層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的H₃BO₃分子通過氫鍵結(jié)合）
①圖2I所示的晶體中與Ca²⁺離子最近且等距離的Ca²⁺離子數(shù)為

 

，圖III中未標(biāo)號的Cu原子形成晶體后周圍最緊鄰的Cu原子數(shù)為

 

；銅在周期表中的位置

 

；
②H₃BO₃晶體中B原子雜化方式

 

；  CNO^-的形狀為

 

；
（3）如圖3是金屬鋁晶體結(jié)構(gòu)的示意圖
已知：鋁的相對原子質(zhì)量為27，金屬鋁的密度為2.7g?cm^-3．求：鋁原子的半徑r=

 

．（用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，列式表示）

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）根據(jù)石墨結(jié)構(gòu)判斷；
（2）①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，判斷配位數(shù)；根據(jù)元素對應(yīng)的原子結(jié)構(gòu)判斷元素在周期表中的位置；
②B只形成了3個單鍵，沒有孤電子對，所以采取sp²雜化；CNO^-雜化方式為sp²，形狀為直線型；
（3）根據(jù)m=ρV及變形公式計(jì)算．

解答： 解：（1）石墨為層狀結(jié)構(gòu)，雜化類型為sp²，每一片層內(nèi)部碳原子以σ鍵結(jié)合，每個碳原子還有一個未雜化的p軌道，肩并肩重疊，形成大π鍵，片層之間以分子間作用力結(jié)合，
故答案為：ABE；
（2）①在每個晶胞中與Ca²⁺離子最近且等距離的Ca²⁺離子數(shù)為3個，通過每個Ca²⁺可形成8個晶胞，每個Ca²⁺計(jì)算2次，所以與Ca²⁺離子最近且等距離的Ca²⁺離子數(shù)為（8×3）÷2=12個；
圖III可看出在每個Cu原子周圍有12個Cu原子，Cu原子形成晶體后周圍最緊鄰的Cu原子數(shù)為12；
Cu基態(tài)原子電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，可以看出銅在周期表中的位置為第四周期第一副族；
故答案為：12；12；第四周期第一副族；
②B只形成了3個單鍵，沒有孤電子對，所以采取sp²雜化；CNO^-的中心原子O電子對數(shù)=2+

6-1-5

2

=2，故雜化方式為sp²，故CNO^-的形狀為直線型；
故答案為：sp²；直線型；
（3）1mol晶胞中Al原子數(shù)=8×

1

8

+6×

1

6

=2，根據(jù)m=ρV=2.7g?cm^-3×

4

3

πr3N_A=27g，可得r=

3	15 πNA

cm，故答案為：

3	15 πNA

cm．

點(diǎn)評：本題考查分子空間構(gòu)型、雜化類型的判斷、晶體的計(jì)算，但解題具有較強(qiáng)的方法性和規(guī)律性，學(xué)習(xí)中注意總結(jié)如何判斷分子空間構(gòu)型以及有關(guān)晶體計(jì)算等方法．