Question

8．（1）如圖所示表示一些晶體的結構（或晶胞），其中代表石墨是D；每一層內碳原子數與C-C化學鍵之比是2：3．


（2）MgO晶胞空間構型與NaCl晶體相同，MgO晶體中Mg²⁺的配位數為6與同個Mg²⁺等距且最近的O^2-圍成的空間幾何構型是正八面體．MgO晶體熔點高于NaCl晶體，原因是MgO晶體中離子的電荷數大于NaCl，離子間的平均距離小于NaCl；
（3）若C、D代表某種元素中的兩種同素異形體，C中原子的雜化類型是sp³，D能導電的原因是每個碳原子上未參與雜化的一個2p軌道上電子在層內離域運動（石墨中有自由電子）．

Answer 1

分析 （1）石墨是層狀結構，在層與層之間以范德華力相互作用，在層內碳與碳以共價鍵相互作用，形成六邊形；利用均攤法進行有關計算；
（2）根據氯化鈉中鈉離子的配位數判斷氧化鎂中鎂離子的配位數；同個Mg²⁺等距且最近的O^2-圍成的空間幾何構型是正八面體；根據原子半徑和電荷分析，電荷越大、離子半徑越小其熔點越高．
（3）根據雜化軌道數=σ鍵個數+孤電子對數來判斷雜化方式；導體能導電的原因是導體中含有在電流作用下能自由移動的電子．

解答 解：（1）石墨是層狀結構，在層與層之間以范德華力相互作用，有分子晶體的特點，在層內碳與碳以共價鍵相互作用，形成六邊形，D選項符合；
一個碳原子含有的碳碳鍵個數=$\frac{1}{2}$×3=1.5，所以碳原子個數和碳碳鍵個數比=1：1.5=2：3，
故答案為：D； 2：3；
（2）根據氯化鈉的配位數知，氧化鎂晶體中鎂離子的配位數是6；同個Mg²⁺等距且最近的O^2-圍成的空間幾何構型是正八面體；電荷越大、離子半徑越小其熔點越高，MgO晶體中離子的電荷數大于NaCl，離子間的平均距離小于NaCl，所以MgO晶體熔點高于NaCl晶體，
故答案為：6；正八面體；MgO晶體中離子的電荷數大于NaCl，離子間的平均距離小于NaCl；
（3）C中每個原子含有4個σ鍵，所以采取sp³雜化，該物質中構成了一個空間網狀結構，所以屬于原子晶體；
D中每個原子含有3個σ鍵，所以采取sp²雜化；導體能導電的原因是導體中含有在電流作用下能自由移動的電子，石墨是導體，每個碳原子上未參與雜化的一個2p軌道上電子在層內離域運動（石墨中有自由電子），所以能導電．
故答案為：sp³；每個碳原子上未參與雜化的一個2p軌道上電子在層內離域運動（石墨中有自由電子）．

點評 本題考查了晶體的結構、均攤法在晶胞計算中的應用、配位數的判斷、雜化方式的判斷等知識點，難度中等，注意雜化方式的判斷是高考的熱點，應熟練掌握．