(5分)1963年在格陵兰Ika峡湾发现一种水合碳*钙矿物ikaite。它形成于冷的海水中，温度达到8oC...

问题详情：

  (5分)1963年在格陵兰Ika峡湾发现一种水合碳*钙矿物ikaite。它形成于冷的海水中，温度达到8oC即分解为方解石和水。1994年的文献指出：该矿物晶体中的Ca2+ 离子被氧原子包围，其中2个氧原子来自同一个碳*根离子，其余6个氧原子来自6个水分子。它的单斜晶胞的参数为：a = 887 pm, b = 823 pm, c = 1102 pm, β = 110.2°，密度d = 1.83 g cm-3，Z = 4。

(1)  通过计算得出这种晶体的化学式。                                   

(2)  研究了这种晶体在加压下受热膨胀体积增大的情形，并与*及钙离子配位数也是8的二水合石膏晶体(gypsum)作了对比，结果如下图所示（纵坐标为相对体积）：

为什么选取*和二水合石膏作对比？实验结果说明什么？ 

 (3)   这种晶体属于哪种类型的晶体？简述理由。

【回答】

   (1) ikaite晶胞体积：

V = abc sinβ = (8.87 ´ 8.23 ´ 11.02 ´ 10-24 cm3) ´ sin110.2° = 7.55 ´ 10-22 cm3   （0.5分）

设晶胞中含有n个水分子，晶胞的质量：m = 4 ´ (100 + 18 n) / NA  (g)     （0.5分） 

晶体密度：d = m/V = 4 ´ (100 + 18 n) / ( 6.02 ´ 1023 ´ 7.55 ´ 10-22)（g cm-3）= 1.83 g cm-3

 100 + 18 n = 208     n = 6                                   (0.5分)

该晶体的化学式为 CaCO3 × 6H2O                                      (0.5分)

算出6个水分子，未写化学式，得1.5分。

(2) Ikaite在冷水中形成，而且含有大量结晶水，分解温度又接近*的熔点，可能与*的结构有相似*，故选取*作参比物；                          (0.5分)

石膏是带结晶水的钙的含氧*盐，而且钙的配位数也是8，可能与ikaite结构相似，故选取石膏作参比物。                                      (0.5分)

实验结果说明ikaite的结构跟*相似。                         (1分)

实验结果，说明含水的摩尔分数越大膨胀越大, 可以得0.5分。

 (3)   分子晶体。                                   (0.5分)

     答混合型晶体不得分。

     晶体分解温度接近*的熔点，体积随温度的变化趋势也接近*，可认为晶体中的化学微粒是CaCO3 × 6H2O，它们以分子间作用力（*键和范德华力）构成晶体。(0.5分)

知识点：化学竞赛

题型：综合题