Question

7．一種離子晶體的晶胞如圖，其中陽離子A以 表示、陰離子B以 表示．
（1）若A和B的核外電子排布與Ar相同，則該離子化合物的化學式是CaCl₂；
（2）陽離子周圍距離最近的陰離子數(shù)為8，陰離子周圍距離最近的陰離子數(shù)4．
（3）若與MgO的熔點比較，出現(xiàn)不同的原因是MgO中晶格能大
（4）已知A的離子半徑為r m，則該晶胞的體積是16$\sqrt{2}$r³m³．

Answer 1

分析 （1）該晶胞中陰離子個數(shù)8、陽離子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，則陰陽離子個數(shù)比=8：4=2：1，若A和B的核外電子排布與Ar相同，則A為Ca元素、B為Cl元素；
（2）根據(jù)圖知，每個陽離子的配位數(shù)是8、每個陰離子的配位數(shù)是4；
（3）離子晶體熔沸點與晶格能成正比，晶格能與電荷成正比，與離子半徑成反比；
（4）A的離子半徑為r m，每個面上處于對角線上的3個陽離子緊鄰，則晶胞棱長=$\sqrt{\frac{（4r）^{2}}{2}}$m=2$\sqrt{2}$rm，據(jù)此計算晶胞體積．

解答 解：（1）該晶胞中陰離子個數(shù)8、陽離子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，則陰陽離子個數(shù)比=8：4=2：1，若A和B的核外電子排布與Ar相同，則A為Ca元素、B為Cl元素，該物質(zhì)化學式為CaCl₂，故答案為：CaCl₂；
（2）根據(jù)圖知，每個陽離子的配位數(shù)是8、每個陰離子的配位數(shù)是4，故答案為：8；4；
（3）離子晶體熔沸點與晶格能成正比，晶格能與電荷成正比，與離子半徑成反比，MgO中氧離子電荷數(shù)大于氯化鈣中氯離子，且原子半徑鎂離子小于鈣離子、氧離子小于氯離子，所以MgO晶格能大于CaCl₂，則MgO熔沸點較高，故答案為：MgO中晶格能大；
（4）A的離子半徑為r m，每個面上處于對角線上的3個陽離子緊鄰，則晶胞棱長=$\sqrt{\frac{（4r）^{2}}{2}}$m=2$\sqrt{2}$rm，晶胞體積=（2$\sqrt{2}$rm）³=16$\sqrt{2}$r³ m³，
故答案為：16$\sqrt{2}$r³．

點評 本題考查晶胞計算，為高頻考點，側重考查學生分析、判斷及空間想象能力，明確晶胞中哪些原子緊鄰、離子晶體熔沸點影響因素等知識點是解本題關鍵，難點是（4）題計算，題目難度中等．