Question

【題目】I.C60、金剛石、石墨、二氧化碳和氯化銫的結(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）C60、金剛石和石墨三者的關(guān)系是互為 ______；

A． 同分異構(gòu)體 B．同素異形體 C．同系物 D．同位素

（2）晶體硅的結(jié)構(gòu)跟金剛石相似，1mol晶體硅中含有硅硅單鍵的數(shù)目是 ______NA；

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

（4）觀察CO2分子晶體結(jié)構(gòu)的一部分，每個(gè)CO2分子周?chē)��?/span> ______ 個(gè)與之緊鄰且等距的分子CO2；

（5）觀察圖形推測(cè)，CsCl晶體中兩距離最近的Cs+間距離為a，則每個(gè)Cs+周?chē)�與其距離為a的Cs+數(shù)目為 ______ ，每個(gè)Cs+周?chē)�緊鄰且等距的Clˉ數(shù)目為 ______ 。

II.金屬鐵及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛。

（1）Fe能與CO形成配合物Fe(CO)5，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于CCl4，據(jù)此可以判斷Fe(CO)5晶體屬于____（填晶體類(lèi)型）。1 mol Fe(CO)5中含有____ mol σ鍵。寫(xiě)出一種配體與CO互為等電子體的陰離子_____。

（2）已知某鐵晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

①該晶胞中含有鐵原子的數(shù)目為___________。

②若晶胞的邊長(zhǎng)為a cm，則晶體鐵的密度為________g·cm-3(用代數(shù)式表示，阿伏加德羅常數(shù)為NA)。

Answer 1

【答案】B 2 2 12 6 8 分子晶體 10 CN－（或C22-） 2 112/a3NA

【解析】

I.（1）C60、金剛石、石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，因此三者互為同素異形體，故B正確；

（2）晶體硅為原子晶體，每個(gè)Si與4個(gè)Si相連，根據(jù)均攤方法，1mol晶體硅中含有Si－Si單鍵的物質(zhì)的量為4×1/2mol=2mol，即含有Si－Si鍵的數(shù)目為2NA；

（3）根據(jù)石墨的結(jié)構(gòu)，1個(gè)C原子被3個(gè)正六邊形共用，根據(jù)均攤方法，平均每個(gè)正六邊形占有的碳原子數(shù)是6×1/3=2；

（4）根據(jù)CO2的晶胞，CO2分子位于頂點(diǎn)和面心，以頂點(diǎn)上的CO2為例，與它距離最近的CO2分子分布在與該頂點(diǎn)相連的12個(gè)面的面心上；

（5）Cs＋位于頂點(diǎn)，距離與它距離最近的Cs＋有6個(gè)(同面有4個(gè)，上下各有一個(gè))，Cl－位于體內(nèi)，因此距離Cs＋最近的Cl－數(shù)目有8個(gè)；

II.（1）Fe(CO)5熔沸點(diǎn)較低，易溶于CCl4，符合分子晶體的特點(diǎn)，因此Fe(CO)5為分子晶體；成鍵原子之間只能形成1個(gè)σ鍵，1個(gè)CO分子含有1個(gè)σ鍵，1個(gè)Fe與5個(gè)CO形成5個(gè)配位鍵，配位鍵也是σ鍵，即1molFe(CO)5中含有σ鍵(5＋5)mol=10mol，根據(jù)等電子體的定義，與CO互為等電子體的陰離子是CN－、C22－等；

（2）①根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，鐵原子位于頂點(diǎn)和體心，根據(jù)均攤法，推出該晶胞中含有鐵原子的數(shù)目是8×1/8＋1=2；

②根據(jù)①，晶胞的質(zhì)量為g，晶胞的體積為a3cm3，根據(jù)密度的定義，該晶胞的密度為112/NAa3g/cm3。