Question

某離子晶體晶胞結構如圖1所示：X位于立方體的頂點，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的度數為

 

．
（4）設該晶體的摩爾質量為M g?mol^-1，晶體的密度為ρ g?cm^-3，阿伏加德羅常數為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晶體結構圖中分割出來的部分結構圖，試判斷NaCl晶體結構的圖象是

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算

專題：化學鍵與晶體結構

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式；
（2）晶體中每個X周圍與它最接近且距離相等的X個數=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構；
（4）設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=4×

1

8

=

1

2

，Y原子個數=1，所以X和Y原子個數之比為1：2，其化學式為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=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構，所以其鍵角是109°28′，故答案為：109°28′；
（4）設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，根據配位數知②④正確，故答案為：②④．

點評：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是解本題關鍵，再結合基本公式解答，難點是晶胞中密度、配位數的計算，同時考查學生空間想象能力和數學運算能力，難度中等．