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12.單質硼有無定形和晶體兩種,參考下表數(shù)據(jù)
金剛石晶體硅晶體硼
熔點382316832573
沸點510026282823
硬度107.09.5
(1)晶體硼的晶體類型屬于原子晶體,理由是熔、沸點很高、硬度很大.
(2)已知晶體硼結構單元是由硼原子組成的正二十面體,其中有20個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點,每個項點上各有1個B原子.通過視察圖形及推算,此晶體體結構單元由12個硼原子構成.其中B-B鍵的鍵角為60°.共含有30個B-B.

分析 (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷可知晶體硼熔沸點和硬度介于金剛石和晶體硅之間,判斷為原子晶體;
(2)在硼原子組成的正二十面體結構中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的$\frac{1}{5}$,每個等邊三角形擁有的頂點為:$\frac{1}{5}$×3,20個等邊三角形擁有的頂點為:$\frac{3}{5}$×20;B-B鍵組成正三角形;每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的$\frac{1}{2}$,每個等邊三角形占有的B-B鍵為:$\frac{1}{2}$×3=$\frac{3}{2}$,據(jù)此可以求出20個等邊三角形擁有的B-B鍵.

解答 解:(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷可知晶體硼熔沸點和硬度介于金剛石和晶體硅之間,熔沸點、硬度都很大,可知晶體硼為原子晶體,
故答案為:原子;熔、沸點很高、硬度很大;
(2)在硼原子組成的正二十面體結構中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的$\frac{1}{5}$,每個等邊三角形擁有的頂點為:$\frac{1}{5}$×3=$\frac{3}{5}$,20個等邊三角形擁有的頂點為:$\frac{3}{5}$×20=12;B-B鍵組成正三角形,則每個鍵角均為60°;每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的$\frac{1}{2}$,每個等邊三角形占有的B-B鍵為:$\frac{1}{2}$×3=$\frac{3}{2}$,20個等邊三角形擁有的B-B鍵為:$\frac{3}{2}$×20=30;
故答案為:12;60°;30.

點評 本題考查晶體類型判斷、均攤法計算晶胞,難度不大,側重于考查學生的分析能力和計算能力.

練習冊系列答案
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