Question

18．高溫下，超氧化鉀晶體呈立方體結構，晶體中氧的化合價部分為0價，部分為-2價．如右圖所示為超氧化鉀晶體的一個晶胞，則下列說法正確的是（　　）

• A． 超氧化鉀的化學式為KO₂，每個晶胞含有4個K⁺和4個O₂^-
• B． 晶體中每個K⁺周圍有8個O₂^-，每個O₂^-周圍有8個K⁺
• C． 晶體中與每個K⁺距離最近的K⁺有8個
• D． 晶體中與每個K⁺距離最近的K⁺有6個

Answer 1

分析 A．根據圖知，該晶胞中鉀離子個數=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，超氧根離子個數=1+12×$\frac{1}{4}$=4，則鉀離子和超氧根離子個數之比=4：4=1：1，據此判斷化學式；
B．根據圖知，每個鉀離子周圍有6個超氧根離子、每個超氧根離子周圍有6個鉀離子；
C．根據圖知，每個鉀離子距離最近的鉀離子有3×8×$\frac{1}{2}$個；
D．根據圖知，每個鉀離子距離最近的鉀離子有3×8×$\frac{1}{2}$個．

解答 解：A．根據圖知，該晶胞中鉀離子個數=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，超氧根離子個數=1+12×$\frac{1}{4}$=4，則鉀離子和超氧根離子個數之比=4：4=1：1，所以其化學式為KO₂，每個晶胞含有4個K⁺和4個O₂^-，故A正確；
B．根據圖知，每個鉀離子周圍有6個超氧根離子、每個超氧根離子周圍有6個鉀離子，即陰陽離子配位數是6，故B錯誤；
C．根據圖知，每個鉀離子距離最近的鉀離子有3×8×$\frac{1}{2}$個=12，故C錯誤；
D．根據圖知，每個鉀離子距離最近的鉀離子有3×8×$\frac{1}{2}$個=12，故D錯誤；
故選A．

點評 本題考查晶胞計算，側重考查學生分析計算及空間想象能力，會利用均攤法計算晶胞中陰陽離子個數，難點是配位數的計算，易錯選項是CD．