Question

11．如图是钾、氧元素形成晶体的一个晶胞，晶体中氧元素以O₂^x-离子形式存在．
（1）该结构与A的结构基本相似（选填后面的字母）
A．氯化钠  B．氯化铯   C．干冰   D．二氧化硅
（2）该晶体的化学式为KO₂，O₂^x-中x的值为1
（3）每个O₂^x-离子周围与之最近且等距离的K⁺所围成的空间构型为正八面体
（4）假设晶体中氧的化合价可看作部分为0价，部分为-2价，则0价的氧原子和-2价氧原子物质的量之比为3：1．

Answer 1

分析 ①根据晶胞图的结构可知，每个钾离子周围有6个O₂^-离子，每个O₂^-周围有6个钾离子，据此答题；
②根据均摊法可知，每个晶胞中含有钾离子的个数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，含有O₂^-离子的个数为12×$\frac{1}{4}$+1=4，据此确定化学式；
③以体心上O₂^-的为例，O₂^-周围最近且等距离的K⁺分布在周围6个面的面心上，所以6个K⁺围成的空间构型为正八面体，据此判断．
④根据平均化合价计算两种化合价的氧原子个数之比．

解答 解：①根据晶胞图的结构可知，每个钾离子周围有6个O₂^-离子，每个O₂^-周围有6个钾离子，所以晶胞结构与氯化钠相似，故选：A；
②根据均摊法可知，每个晶胞中含有钾离子的个数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，含有O₂^-离子的个数为12×$\frac{1}{4}$+1=4，所以晶胞中钾离子与O₂^-的个数比为1：1，所以化学式为KO₂，O₂^x-中x的值为1；
故答案为：KO₂；1；
③以体心上O₂^-的为例，O₂^-周围最近且等距离的K⁺分布在周围6个面的面心上，所以6个K⁺围成的空间构型为正八面体；
故答案为：正八面体；
④KO₂中氧元素的平均化合价为-0.5，该晶体中0价氧原子和-2价氧原子的个数比为：所以是1.5：0.5=3：1；
故答案为：3：1．

点评 本题考查了晶胞的计算，难度较大，会利用三轴进行切割是解本题的关键，这部分知识点是学习的难点，要多加练习巩固．