Question

某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示：X位于立方體的頂點(diǎn)，Y位于立方體中心．試分析：
（1）晶體中每個Y同時吸引著

 

個X，每個X同時吸引著

 

個Y，該晶體的化學(xué)式為

 

．

（2）晶體中每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有

 

個．
（3）晶體中距離最近的2個X與1個Y形成的夾角∠XYX的度數(shù)為

 

．
（4）設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為M g?mol^-1，晶體的密度為ρ g?cm^-3，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，則晶體中兩個距離最近的X中心間的距離為

 

 cm．
（5）圖2的圖象是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)圖中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖，試判斷NaCl晶體結(jié)構(gòu)的圖象是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計算

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）晶體中每個Y同時吸引著4個X，每個X同時吸引著8個Y，利用均攤法確定化學(xué)式；
（2）晶體中每個X周圍與它最接近且距離相等的X個數(shù)=3×8×

1

2

；
（3）該晶胞中四個X和一個Y原子形成正四面體結(jié)構(gòu)；
（4）設(shè)晶體中兩個距離最近的X中心間的距離為acm，則晶胞的棱長=

2

2

acm，體積=

2 a

4

cm3，根據(jù)ρ=

m

V

計算；
（5）NaCl屬于立方晶體，每個鈉離子周圍有6個氯離子、每個氯離子周圍有6個鈉離子．

解答： 解：（1）根據(jù)圖象知，晶體中每個Y同時吸引著4個X，每個X同時吸引著8個Y，該晶胞中X原子個數(shù)=4×

1

8

=

1

2

，Y原子個數(shù)=1，所以X和Y原子個數(shù)之比為1：2，其化學(xué)式為XY₂或Y₂X，故答案為：4；8；XY₂或Y₂X；
（2）晶體中每個X周圍與它最接近且距離相等的X個數(shù)=3×8×

1

2

=12，故答案為：12；
（3）該晶胞中四個X和一個Y原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，所以其鍵角是109°28′，故答案為：109°28′；
（4）設(shè)晶體中兩個距離最近的X中心間的距離為acm，則晶胞的棱長=

2

2

acm，體積═

2 a3

4

cm³，ρ=

m

V

=

M NA

2 a3 4

=ρ，所以a=

2

3	M 2ρNA

，故答案為：

2

3	M 2ρNA

；
（5）NaCl屬于立方晶體，每個鈉離子周圍有6個氯離子、每個氯離子周圍有6個鈉離子，根據(jù)配位數(shù)知②④正確，故答案為：②④．

點(diǎn)評：本題考查了晶胞的計算，會利用均攤法計算晶胞中微粒個數(shù)是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合基本公式解答，難點(diǎn)是晶胞中密度、配位數(shù)的計算，同時考查學(xué)生空間想象能力和數(shù)學(xué)運(yùn)算能力，難度中等．