Question

19．高溫下超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)，晶體中氧的化合價部分為0價，部分為-2價．如圖所示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價氧與-2價氧的數(shù)目比為2：1

Answer 1

分析 A．該晶胞中鉀離子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，超氧根離子個數(shù)=1+12×$\frac{1}{4}$=4，所以鉀離子和超氧根離子個數(shù)之比=4：4=1：1；
B．根據(jù)圖知，晶體中每個K⁺周圍有6個O₂^-，每個O₂^-周圍有6個K⁺；
C．晶體中與每個K⁺距離最近的K⁺個數(shù)=3×8×$\frac{1}{2}$；
D．每個O₂^-帶一個單位負電荷，每個O原子平均帶$\frac{1}{2}$個負電荷，利用平均電荷進行計算．

解答 解：A．該晶胞中鉀離子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，超氧根離子個數(shù)=1+12×$\frac{1}{4}$=4，所以鉀離子和超氧根離子個數(shù)之比=4：4=1：1，所以超氧化鉀的化學式為KO₂，每個晶胞含有4個K⁺和4個O₂^-，故A正確；
B．根據(jù)圖知，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．晶體中與每個K⁺距離最近的K⁺個數(shù)=3×8×$\frac{1}{2}$=12，故C錯誤；
D．晶胞中K⁺與O₂^-個數(shù)分別為4、4，所以1個晶胞中有8個氧原子，根據(jù)電荷守恒-2價O原子數(shù)目為2，所以0價氧原子數(shù)目為8-2=6，所以晶體中，0價氧原子與-2價氧原子的數(shù)目比為3：1，故D錯誤；
故選A．

點評 本題考查晶胞計算，側(cè)重考查學生空間想象能力、計算能力，該晶胞和氯化鈉晶胞類似，以氯化鈉晶胞采用知識遷移的方法進行解答，易錯選項是D．