Question

【題目】下圖為CaF2、H3BO3(層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵結(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)圖Ⅰ所示的CaF2晶體中與Ca2＋最近且等距離的F－數(shù)為________，圖Ⅲ中未標(biāo)號(hào)的銅原子形成晶體后周圍最緊鄰的銅原子數(shù)為________。

(2)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________，H3BO3晶體中B原子個(gè)數(shù)與極性鍵個(gè)數(shù)比為________。

(3)三種晶體中熔點(diǎn)最低的是________，其晶體受熱熔化時(shí)，克服的微粒之間的相互作用為________________________________________________________________。

(4)結(jié)合CaF2晶體的晶胞示意圖，已知，兩個(gè)距離最近的Ca2＋核間距離為a×10－8 cm，計(jì)算CaF2晶體的密度為________g·cm－3。

Answer 1

【答案】8 12 O 1∶6 H3BO3 分子間作用力和氫鍵 183.2/a3

【解析】

（1）CaF2晶體中Ca2＋的配位數(shù)為8，F－的配位數(shù)為4，Ca2＋和F－個(gè)數(shù)比為1：2，銅晶體中未標(biāo)號(hào)的銅原子周圍最緊鄰的銅原子為上層1、2、3，同層的4、5、6、7、8、9，下層的10、11、12，共12個(gè)；故答案為：8；12。

（2）中B原子最外層三個(gè)電子形成三條共價(jià)鍵，最外層共6個(gè)電子，H原子達(dá)到2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，只有氧原子形成兩條鍵達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。H3BO3晶體是分子晶體，相互之間通過氫鍵相連，每個(gè)B原子形成三條B—O極性鍵，每個(gè)O原子形成一條O—H極性價(jià)鍵，共6條極性鍵；故答案為：O；1∶6。

（3）H3BO3晶體是分子晶體，熔點(diǎn)最低，受熱熔化時(shí)克服了分子間作用力和氫鍵；故答案為：H3BO3；分子間作用力和氫鍵。

（4）一個(gè)晶胞中實(shí)際擁有的離子數(shù)：陽離子數(shù)為8×1/8＋6×1/2＝4，而陰離子為8個(gè)，從而確定晶胞頂點(diǎn)及六個(gè)面上的離子為Ca2＋，晶胞內(nèi)部的離子為F－，1個(gè)晶胞實(shí)際擁有4個(gè)“CaF2”，則CaF2晶體的密度為4×78 g·mol－1÷[(a×10－8cm)3×6.02×1023mol－1]＝183.2/a3g·cm－3，故答案為：183.2/a3。