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(jù)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(jù)等電子體原理，CO分子的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)．
②1mol CO₂中含有的σ鍵數(shù)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(huán)為12元環(huán)．每個硅原子為12個最小環(huán)共有．

Answer 1

分析 （1）分子晶體熔沸點較低；
（2）①根據(jù)N₂與CO為等電子體，結(jié)合等電子體結(jié)構(gòu)相似判斷；
②據(jù)CO₂的結(jié)構(gòu)式O=C=O判斷；
（3）可根據(jù)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(huán)．

解答 解：（1）分子晶體熔沸點較低，該物質(zhì)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(jié)構(gòu)相似，N₂的結(jié)構(gòu)為N≡N，則CO的結(jié)構(gòu)為C≡O(shè)，故答案為：C≡O(shè)；
②CO₂的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，分子中C形成2個δ鍵，則1molCO₂中含有的σ鍵數(shù)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(huán)為六元環(huán)，也即由6個C原子構(gòu)成，則晶體硅的六元環(huán)也是六個Si原子．當(dāng)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(huán)上共有十二個原子即為十二元環(huán)；
晶體硅的結(jié)構(gòu)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(huán)，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(huán)有C${\;}_{4}^{2}$×2=12種；
故答案為：12；12．

點評 本題綜合考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識，側(cè)重于晶體類型的判斷、等電子體、雜化類型、晶體結(jié)構(gòu)分析等知識，題目難度中等，注意把握雜化類型的判斷方法．