Question

某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，x位于立方體的頂點，Y位于立方體中心．試分析：
（1）晶體中Y的配位數(shù)為

 

，x 的配位數(shù)為

 

，該晶體的化學(xué)式為

 

．
（2）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

 

．
（3）設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為M g?mol^-1，晶體密度為ρ?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

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）根據(jù)圖片知，每個Y同時吸引著4個X，每個X同時吸引著8個Y，利用均攤法確定其化學(xué)式；
（2）四個X構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)，Y位于正四面體中心，這種結(jié)構(gòu)與甲烷的結(jié)構(gòu)完全相同，據(jù)此判斷∠XYX的度數(shù)；
（3）計算晶胞所含微粒數(shù)，利用密度和摩爾質(zhì)量計算出晶胞的邊長，繼而計算出晶體中兩個距離最近的X中心間的距離．

解答： 解：（1）根據(jù)圖片知，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Y離子個數(shù)是1，X離子個數(shù)=4×

1

8

，則X和Y離子的個數(shù)比為

1

2

：1=1：2，所以其化學(xué)式為XY₂或Y₂X，
故答案為：4，8，XY₂（或Y₂X）；
（2）四個X構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)，Y位于正四面體中心，這種結(jié)構(gòu)與甲烷的結(jié)構(gòu)完全相同，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109°28′，
故答案為：109°28′；
（3）該晶體的摩爾質(zhì)量為M g?mol^-1，則晶胞的質(zhì)量為：

M

NA

g，晶胞體積為

M

NA?ρ

cm³，晶胞邊長為

3	M ρ?NA

cm，則晶體中兩個距離最近的X中心間的距離為

2

3	M ρ?NA

．
故答案為：

2

3	M ρ?NA

cm．

點評：本題考查晶胞的計算、化學(xué)式的確定、配位數(shù)的判斷等知識點，難點是摩爾質(zhì)量的計算，根據(jù)基本公式進行推導(dǎo)來解答，難度中等．