Question

干冰、石墨、C₆₀、氟化鈣和金剛石的結(jié)構(gòu)模型如圖所示（石墨僅表示出其中的一層結(jié)構(gòu)）：

（1）干冰晶胞中，每個CO₂分子周圍有

 

個與之緊鄰且等距的CO₂分子．
（2）由金剛石晶胞可知，每個金剛石晶胞占有

 

個碳原子．
（3）石墨層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個正六邊形占有的碳原子數(shù)是

 

．
（4）在CaF₂晶體中，Ca²⁺的配位數(shù)

 

．
（5）固態(tài)時，C₆₀屬于

 

 （填“原子”或“分子”）晶體．

Answer 1

考點：不同晶體的結(jié)構(gòu)微粒及微粒間作用力的區(qū)別

專題：化學鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）干冰是分子晶體，CO₂分子位于立方體的頂點和面心上，以頂點上的CO₂分子為例，與它距離最近的CO₂分子分布在與該頂點相連的12個面的面心上；
（2）利用均攤法計算；
（3）石墨層狀結(jié)構(gòu)中每個碳原子形成3個共價鍵，正六邊形中含有6個碳原子；
（4）采用沿X、Y、Z三軸切割法確定每種離子的配位數(shù)；
（5）C₆₀晶體中存在分子．

解答： 解：（1）干冰是分子晶體，CO₂分子位于立方體的頂點和面心上，以頂點上的CO₂分子為例，與它距離最近的CO₂分子分布在與該頂點相連的12個面的面心上，所以干冰晶胞中，每個CO₂分子周圍有12個與之緊鄰且等距的CO₂分子；
故答案為：12；
（2）金剛石晶胞中碳原子占據(jù)立方體的面心和頂點，晶胞內(nèi)部有4個碳原子，則每個金剛石晶胞占有碳原子數(shù)為：

1

8

×8+

1

2

×6+4=8；
故答案為：8；
（3）石墨層狀結(jié)構(gòu)中，每個碳原子被三個正六邊形共用，所以平均每個正六邊形占有的碳原子數(shù)=6×

1

3

=2，故答案為：2；
（4）在CaF₂晶胞中每個Ca²⁺連接4個氟離子，但在下面一個晶胞中又連接4個氟離子，所以其配位數(shù)為8；故答案為：8；
（5）C₆₀晶體中存在分子，則C₆₀晶體屬于分子晶體；故答案為：分子．

點評：本題考查了晶胞的結(jié)構(gòu)，側(cè)重于考查晶胞結(jié)構(gòu)的分析和計算，注意利用均攤法計算晶胞中各種原子個數(shù)，題目難度大，解題關(guān)鍵是仔細觀察晶胞結(jié)構(gòu)圖．