Question

某离子晶体晶胞结构如图所示，x位于立方体的顶点，Y位于立方体中心．试分析：
（1）晶体中Y的配位数为

 

，x 的配位数为

 

，该晶体的化学式为

 

．
（2）晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为

 

．
（3）设该晶体的摩尔质量为M g?mol^-1，晶体密度为ρ?cm^-3，阿伏加德罗常数为N_A则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）根据图片知，每个Y同时吸引着4个X，每个X同时吸引着8个Y，利用均摊法确定其化学式；
（2）四个X构成正四面体结构，Y位于正四面体中心，这种结构与甲烷的结构完全相同，据此判断∠XYX的度数；
（3）计算晶胞所含微粒数，利用密度和摩尔质量计算出晶胞的边长，继而计算出晶体中两个距离最近的X中心间的距离．

解答： 解：（1）根据图片知，每个Y同时吸引着4个X，每个X同时吸引着8个Y，该晶胞中Y离子个数是1，X离子个数=4×

1

8

，则X和Y离子的个数比为

1

2

：1=1：2，所以其化学式为XY₂或Y₂X，
故答案为：4，8，XY₂（或Y₂X）；
（2）四个X构成正四面体结构，Y位于正四面体中心，这种结构与甲烷的结构完全相同，晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为109°28′，
故答案为：109°28′；
（3）该晶体的摩尔质量为M g?mol^-1，则晶胞的质量为：

M

NA

g，晶胞体积为

M

NA?ρ

cm³，晶胞边长为

3	M ρ?NA

cm，则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为

2

3	M ρ?NA

．
故答案为：

2

3	M ρ?NA

cm．

点评：本题考查晶胞的计算、化学式的确定、配位数的判断等知识点，难点是摩尔质量的计算，根据基本公式进行推导来解答，难度中等．