Question

【題目】釔鋇銅氧是一種新型節(jié)能高溫超導(dǎo)體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。研究發(fā)現(xiàn)，此高溫超導(dǎo)體中的Cu元素有兩種價態(tài)，分別為+2和+3，Y元素的化合價為+3，Ba元素的化合價為+2。

(1)該物質(zhì)的化學(xué)式為________。

(2)該物質(zhì)中Cu2+與Cu3+的個數(shù)比為__________。

Answer 1

【答案】YBa2Cu3O7 2：1

【解析】

(1)根據(jù)均攤法計算出晶胞中含有Y原子個數(shù)，再確定化學(xué)式；

(2)利用化合物中元素化合價代數(shù)和為零求得離子個數(shù)比。

(1)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知：Y在晶胞內(nèi)，含有Y原子個數(shù)為1；Ba原子在晶胞內(nèi)，含有Ba原子個數(shù)為2；Cu原子有位于晶胞頂點上的8個和位于側(cè)棱上的8個，則晶胞中含有Cu原子個數(shù)為8×+8×=3；O原子有12個位于晶胞的棱上，8個位于側(cè)面上，含有的O原子個數(shù)為12×+8×=7，所以物質(zhì)的化學(xué)式為YBaCu3O7；

(2)設(shè)該物質(zhì)中+2價的Cu離子個數(shù)為x、+3價的Cu離子個數(shù)為y，根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為零可知：+3+2×2+2x+3y-2×7=0，且x+y=3，解得：x=2，y=1，所以+2價和+3價的Cu離子個數(shù)比為2：1。