Question

【題目】離子晶體是常見的晶體類型。請(qǐng)回答以下問題:

(1)離子晶體中陰陽離子半徑之比是決定晶體構(gòu)型的重要因素之一，配位數(shù)與離子半徑之比存在如下關(guān)系:

已知在某AB型離子化合物中，A+離子的半徑為84pm，B-離子的半徑為140pm。分析以上信息,與A+離子配位的所有B-離子，在空間構(gòu)成的立體形狀為_______。

(2)硫化亞銅和氧化亞銅均為離子晶體，其中熔點(diǎn)較高的為________ (填化學(xué)式)，原因是________。

(3)向疏酸銅溶液中加入乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)溶液后，每個(gè)Cu2+可與兩個(gè)乙二胺分子形成四配位離子，導(dǎo)致溶液由藍(lán)色變?yōu)樽仙�。該四配位離子的結(jié)構(gòu)式為_______。

(4)K3C60是由足球烯(C60)與金屬鉀反應(yīng)生成的鹽。在K3C60晶胞中，C603-堆積方式為面心立方結(jié)構(gòu)，每個(gè)晶胞中形成4個(gè)八面體空隙和8個(gè)四面體空隙，K+填充在空隙中。晶胞中被K+占據(jù)的空隙百分比為__________。

(5)H和Mg能形成一種離子型儲(chǔ)氫材料，晶體結(jié)構(gòu)如右圖所示:

則該晶體中Mg的配位數(shù)是______，其化學(xué)式為________。已知該晶體的密度為ρg·cm-3，晶胞的體積為__________(用ρ、NA表示,其中NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。

Answer 1

【答案】 正八面體 Cu2O 氧離子半徑小于硫離子半徑，Cu2O的晶格能大于Cu2S 100% 6 MgH2

【解析】(1) 在AB中，A+離子的半徑為84pm，B-離子的半徑為140pm，，從題給圖中可知配位數(shù)為6，與氯化鈉相同，已知NaCl中陰離子周圍的6個(gè)陽離子在空間圍成的立體形狀為正八面體，同理AB晶體中與陰離子配位的６個(gè)陽離子在空間構(gòu)成的立體形狀為正八面體；(2) 因?yàn)檠蹼x子半徑小于硫離子半徑，所以Cu2O的晶格能大于Cu2S，因此氧化亞銅的熔點(diǎn)比硫化亞銅的高；(3) 乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)中N有孤電子對(duì)，Cu2+提供空軌道，根據(jù)信息每個(gè)Cu2+可與兩個(gè)形成四配位離子，結(jié)構(gòu)式為；(4) C603-堆積方式為面心立方結(jié)構(gòu)，位于頂點(diǎn)和面心，個(gè)數(shù)為８，根據(jù)化學(xué)式K3C60，K+的個(gè)數(shù)為１２，K+位于空隙中，晶胞中被占據(jù)的空隙百分比為１００％；(5)根據(jù)晶胞體心中的Mg原子可知，Mg的配位數(shù)是６；根據(jù)均攤法計(jì)算，晶胞中有８個(gè)Mg，４個(gè)H，故其化學(xué)式為MgH2；已知該晶體的密度為ρg·cm-3，晶胞的體積為V＝＝。