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(diǎn)，Y位于立方體中心。試分析：

（1）晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引著_____個(gè)X，每個(gè)X同時(shí)吸引著_____個(gè)Y，該晶體的化學(xué)式為_(kāi)_______________。

（2）晶體中每個(gè)X周圍與它最接近且距離相等的X共有_____個(gè)。

（3）晶體中距離最近的2個(gè)X與1個(gè)Y形成的夾角∠XYX的度數(shù)為_(kāi)____。

（4）設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為M g·mol^－1，晶體的密度為ρ g·cm^－3，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，則晶體中兩個(gè)距離最近的X中心間的距離為_(kāi)____ cm。

Answer 1

解析：本題目考查了學(xué)生的空間想象力和對(duì)晶胞粒子的確定方法。如圖所示：由于X粒子位于晶胞的頂點(diǎn)，只有X屬于該晶胞，而Y粒子位于晶胞內(nèi)部，完全屬于該晶胞，故該晶體中X∶Y=（×4）∶1，即化學(xué)式為XY₂或Y₂X，并且每個(gè)X周圍與X最接近且距離相等的X應(yīng)為8×3×=12個(gè)。

由Y粒子和X粒子間虛線可推知∠XYX為109°28′（與甲烷分子中H—C—H之間的夾角相似）。

設(shè)該晶胞的邊長(zhǎng)為a，兩個(gè)X中心間距離為r，由于每個(gè)晶胞中相當(dāng)于含有（×4）個(gè)X和一個(gè)Y，即個(gè)XY₂。則：ρ==

a= cm

又因?yàn)?I>r=a  所以r=·cm。

答案：（1）4  8  XY₂或Y₂X

（2）12 

（3）109°28′

（4）·