Question

11．如圖是鉀、氧元素形成晶體的一個晶胞，晶體中氧元素以O₂^x-離子形式存在．
（1）該結構與A的結構基本相似（選填后面的字母）
A．氯化鈉  B．氯化銫   C．干冰   D．二氧化硅
（2）該晶體的化學式為KO₂，O₂^x-中x的值為1
（3）每個O₂^x-離子周圍與之最近且等距離的K⁺所圍成的空間構型為正八面體
（4）假設晶體中氧的化合價可看作部分為0價，部分為-2價，則0價的氧原子和-2價氧原子物質的量之比為3：1．

Answer 1

分析 ①根據(jù)晶胞圖的結構可知，每個鉀離子周圍有6個O₂^-離子，每個O₂^-周圍有6個鉀離子，據(jù)此答題；
②根據(jù)均攤法可知，每個晶胞中含有鉀離子的個數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，含有O₂^-離子的個數(shù)為12×$\frac{1}{4}$+1=4，據(jù)此確定化學式；
③以體心上O₂^-的為例，O₂^-周圍最近且等距離的K⁺分布在周圍6個面的面心上，所以6個K⁺圍成的空間構型為正八面體，據(jù)此判斷．
④根據(jù)平均化合價計算兩種化合價的氧原子個數(shù)之比．

解答 解：①根據(jù)晶胞圖的結構可知，每個鉀離子周圍有6個O₂^-離子，每個O₂^-周圍有6個鉀離子，所以晶胞結構與氯化鈉相似，故選：A；
②根據(jù)均攤法可知，每個晶胞中含有鉀離子的個數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，含有O₂^-離子的個數(shù)為12×$\frac{1}{4}$+1=4，所以晶胞中鉀離子與O₂^-的個數(shù)比為1：1，所以化學式為KO₂，O₂^x-中x的值為1；
故答案為：KO₂；1；
③以體心上O₂^-的為例，O₂^-周圍最近且等距離的K⁺分布在周圍6個面的面心上，所以6個K⁺圍成的空間構型為正八面體；
故答案為：正八面體；
④KO₂中氧元素的平均化合價為-0.5，該晶體中0價氧原子和-2價氧原子的個數(shù)比為：所以是1.5：0.5=3：1；
故答案為：3：1．

點評 本題考查了晶胞的計算，難度較大，會利用三軸進行切割是解本題的關鍵，這部分知識點是學習的難點，要多加練習鞏固．