Question

12．根據(jù)圖回答問題：

（1）A圖是某離子化合物的晶胞（組成晶體的一個最小重復單位），陽離子位于中間，陰離子位于8個頂點，該化合物中陽、陰離子的個數(shù)比是1：1．
（2）B圖表示構(gòu)成NaCl晶體的一個晶胞，通過想像與推理，可確定一個NaCl晶胞中含Na⁺和Cl^-的個數(shù)分別為4、4．
（3）釔鋇銅復合氧化物超導體有著與鈣鈦礦型相關(guān)的晶體結(jié)構(gòu)，若Ca、Ti、O結(jié)構(gòu)如C圖所示的晶體，其化學式為CaTiO₃．
（4）石墨晶體結(jié)構(gòu)如D圖所示，每一層由無數(shù)個正六邊形構(gòu)成，則平均每一個正六邊形所占有的碳原子數(shù)為2，C-C鍵個數(shù)為3．
（5）晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體的原子晶體，如E圖所示．其中含有20個等邊三角形和一定數(shù)目的頂角，每個頂角上各有1個原子．試觀察E圖，推斷這個基本結(jié)構(gòu)單元所含硼原子個數(shù)、鍵角、B-B鍵的個數(shù)依次為12、60°、30．

Answer 1

分析 （1）利用均攤法計算晶胞中陰陽離子個數(shù)；
（2）利用均攤法計算每個晶胞中含有的氯離子和鈉離子個數(shù)；
（3）利用均攤法計算晶胞中Ti⁴⁺、Ca²⁺、O^2-數(shù)目，確定比例關(guān)系書寫化學式；
（4）利用均攤法計算碳原子數(shù)和碳碳鍵數(shù)目；
（5）根據(jù)晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元圖可知，基本結(jié)構(gòu)單元中含有20個正三角形，鍵角60°，每個頂角各有一個原子，每個頂點被5個正三角形共用，所以基本結(jié)構(gòu)單元中含有硼原子個數(shù)為$\frac{20×3}{5}$=12，每個B-B鍵被兩個三角形共用，所以B-B鍵為：$\frac{20×3}{2}$=30；據(jù)此答題．

解答 解：（1）A圖晶胞中陽離子個數(shù)為1，陰離子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1，所以該晶胞中陽離子、陰離子個數(shù)之比=1：1；
故答案為：1：1；
（2）該晶胞中鈉離子個數(shù)=1+12×$\frac{1}{4}$=4，氯離子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4；
故答案為：4，4；
（3）由結(jié)構(gòu)可知，Ca²⁺位于體心有1個，Ti⁴⁺位于頂點，數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1個，O^2-位于棱心，數(shù)目為12×$\frac{1}{4}$=3個，故其化學式為CaTiO₃，
故答案為：CaTiO₃；
（4）每個碳原子被三個碳環(huán)共有，每個碳環(huán)含有碳原子數(shù)為：6×$\frac{1}{3}$=2，每條C-C鍵被兩個碳環(huán)共有，每個碳環(huán)含有碳碳鍵6×$\frac{1}{2}$=3條；
故答案為：2：3；
（5）晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體的原子晶體，基本結(jié)構(gòu)單元中含有20個正三角形，鍵角60°，每個頂角各有一個原子，每個頂點被5個正三角形共用，所以基本結(jié)構(gòu)單元中含有硼原子個數(shù)為$\frac{20×3}{5}$=12，每個B-B鍵被兩個三角形共用，所以B-B鍵為：$\frac{20×3}{2}$=30；
故答案為：12；60°；30．

點評 本題主要考查了晶胞的計算、晶體的結(jié)構(gòu)等知識，解決此題應(yīng)具備一定的處理信息和空間想象能力，題目難度中等．