Question

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．如圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞（晶體中最小的重復單元），則下列說法中正確的是（　　）

• 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，0價氧原子與-2價氧原子的數目比為1：1

Answer 1

考點：晶胞的計算

專題：化學鍵與晶體結構

分析：A、根據平攤法，計算晶胞中K⁺與O₂^-個數；
B、由晶胞圖可知，晶體中每個K⁺周圍有6個O₂^-，每個O₂^-周圍有6個K⁺；
C、由晶胞圖可知，晶體中與每個K⁺距離最近的K⁺有12個；
D、結合晶胞中K⁺與O₂^-個數，根據電荷守恒判斷．

解答： 解：A、由晶胞圖可知，K⁺的個數為8×18+6×12=4，O₂^-的個數為12×14+1=4，化學式為KO₂，故A正確；
B、由晶胞圖可知，晶體中每個K⁺周圍有6個O₂^-，每個O₂^-周圍有6個K⁺，故B錯誤；
C、由晶胞圖可知，晶體中與每個K⁺距離最近的K⁺有12個，故C錯誤；
D、晶胞中K⁺與O₂^-個數分別為4、4，所以晶胞中共有8個氧原子，根據電荷守恒-2價O原子數目為2，所以0價氧原子數目為8-2=6，所以晶體中，0價氧原子與-2價氧原子的數目比為3：1，故D錯誤；
故選：A．

點評：本題考查學生對立方體結構的觀察與空間想象能力，難度中等，掌握晶胞中利用均攤法的有關計算．