Question

【題目】如圖為幾種晶體或晶胞的示意圖：

請回答下列問題：

(1)a：冰、b：金剛石、c：MgO、d：CaCl2、e：干冰 5 種晶體的熔點由高到低的順序為________

(2)金剛石晶胞中若碳原子半徑為 r，根據硬球接觸模型，列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率________(計算結果為含 π 的分數，不要化為小數或百分數)。

Answer 1

【答案】b>c>d>a>e

【解析】

(1)一般情況，原子晶體的熔點＞離子晶體＞分子晶體，金剛石是原子晶體，MgO和CaCl2是離子晶體，冰和干冰是分子晶體。對于MgO和CaCl2熔點比較，主要看晶格能，晶格能越大，熔點越高，離子半徑越小，所帶電荷越多，其晶格能越大，所以MgO熔點大于CaCl2；冰中水分子間又存在氫鍵，所以冰的熔點大于干冰，故答案為：b>c>d>a>e；

(2)金剛石晶胞可以表示為 AB兩個原子緊密相鄰，AB兩個原子中心的距離為半徑的2倍，其長度為體對角線長度的，若晶胞的邊長為a，則晶胞體對角線長度與四個碳原子直徑相同，即a=8r，則a=r；根據均攤法該晶胞中碳原子的個數為=8，碳原子的體積為：8××πr3，晶胞體積為：a3=，所以碳原子的空間利用率為：。