Question

14．請回答下列問題．
（1）三氯化鐵常溫下為固體，熔點282℃，沸點315℃，在300℃以上易升華．易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機溶劑．據此判斷三氯化鐵晶體類型為分子晶體．
（2）在銅錳氧化物的催化下，CO被氧化為CO₂，HCHO被氧化為CO₂和H₂O．
①根據等電子體原理，CO分子的結構式為C≡O．
②1mol CO₂中含有的σ鍵數目為2N_A．
（3）二氧化硅晶體模型如圖所示．
請問，二氧化硅晶體中最小的環為12元環．每個硅原子為12個最小環共有．

Answer 1

分析 （1）分子晶體熔沸點較低；
（2）①根據N₂與CO為等電子體，結合等電子體結構相似判斷；
②據CO₂的結構式O=C=O判斷；
（3）可根據硅晶體中Si-Si之間插入O原子形成SiO₂分析；
硅原子周圍有四個共價鍵與硅原子相連，其中任意兩個共價鍵向外都可以連有兩個最小的環．

解答 解：（1）分子晶體熔沸點較低，該物質的熔沸點較低，所以為分子晶體，故答案為：分子晶體；
（2）①N₂與CO為等電子體，二者結構相似，N₂的結構為N≡N，則CO的結構為C≡O，故答案為：C≡O；
②CO₂的結構式為O=C=O，分子中C形成2個δ鍵，則1molCO₂中含有的σ鍵數目為2×N_A=2N_A個，故答案為：2N_A；
（3）金剛石晶體中，最小的環為六元環，也即由6個C原子構成，則晶體硅的六元環也是六個Si原子．當各Si-Si鍵上插入一個O原子，則共插入六個O原子，故最小的環上共有十二個原子即為十二元環；
晶體硅的結構和金剛石相似，硅原子周圍有四個共價鍵與其相連，其中任意兩個共價鍵向外都可以連有兩個最小的環，如果把Si-O-Si鍵作為一個整體的話，可作如圖所示，所以一個硅原子共用的最小環有C${\;}_{4}^{2}$×2=12種；
故答案為：12；12．

點評 本題綜合考查物質的結構與性質知識，側重于晶體類型的判斷、等電子體、雜化類型、晶體結構分析等知識，題目難度中等，注意把握雜化類型的判斷方法．