Question

【題目】下圖為CaF2、H3BO3(層狀結構，層內的H3BO3分子通過氫鍵結合)、金屬銅三種晶體的結構示意圖，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中未標號的銅原子形成晶體后周圍最緊鄰的銅原子數(shù)為________。

(2)圖Ⅱ所示的物質結構中最外能層已達8電子結構的原子是________，H3BO3晶體中B原子個數(shù)與極性鍵個數(shù)比為________。

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

(4)結合CaF2晶體的晶胞示意圖，已知，兩個距離最近的Ca2＋核間距離為a×10－8 cm，計算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－個數(shù)比為1：2，銅晶體中未標號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；故答案為：8；12。

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

（3）H3BO3晶體是分子晶體，熔點最低，受熱熔化時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）一個晶胞中實際擁有的離子數(shù)：陽離子數(shù)為8×1/8＋6×1/2＝4，而陰離子為8個，從而確定晶胞頂點及六個面上的離子為Ca2＋，晶胞內部的離子為F－，1個晶胞實際擁有4個“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。