瑞士两位科学家发现一种性能很好的金属氧化物超导体,使超导工作取得突破性进展。实验测定表明,其晶胞结构如图所示:
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① 根据所示晶胞结构,推算晶体中Y、Ba、Cu和O的原子个数比,确定其化学式 ;
② 根据①所推出的化合物的组成,计算其中Cu元素的平均化合价(该化合物中各元素的化合价为、、和)。试计算化合物中这两种价态Cu离子数之比为 。
YBa2Cu3O7;2∶1
【解析】试题分析:① 由图6所示晶胞可知,1个晶胞中有1个Y3+,2个Ba2+。晶胞最上方和最下方分别有4个Cun+,它们分别被8个晶胞所共用;晶胞中间立方体的8个顶点各有1个Cun+,它们分别被4个晶胞共用,因此该晶胞中Cun+的数目为:8×+8×=3个。晶胞最上方、最下方平面的棱边上共有4个氧离子,分别被4个晶胞共用;又在晶胞
上的立方体的竖直棱边上和晶胞下方的立方体的竖直棱边上各有4个氧离子,它们分别被4个晶胞所共用;中间立方体的水平棱边上共有8个氧离子,它们分别被2个晶胞共用,因此该晶胞中氧离子个数为:4×+(4+4)×+8×=7个。
所以晶体中Y∶Ba∶Cu∶O=1∶2∶3∶7,化学式为YBa2Cu3O7。
②设Cu的平均化合价为x,由化合物中元素正负化合价代数和为零可得:1×(+3)+2×(+2)+3x+7×(-2)=0,x=+价,其中,Cu2+∶Cu3+=2∶1。
考点:晶体的计算和化学式的计算
点评:本题考查了晶体的计算。有关晶胞的计算,要熟悉定点、棱上和面心、体心的均摊才能准确的做这道题。
科目:高中化学 来源: 题型:
(1)根据图示晶胞结构,推算晶体中Y、Cu、Ba和O原子个数比,确定其化学式_________________。
(2)根据(1)所推出的化合物的组成,计算其中Cu原子的平均化合价(该化合物中各元素的化合价为、、和),试计算化合物中这两种价态Cu原子个数比___________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
1986年,瑞士两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体,使超导工作取得突破性进展,为此两位科学家获得了1987年的Nobel物理学奖,其晶胞结构如右图。
(1)根据图示晶胞结构,推算晶体中Y、Cu、Ba和O原子个数比,确定其化学式_____________________________。
(2)根据(1)所推出的化合物的组成,计算其中Cu原子的平均化合价(该化合物中各元素的化合价为、、和),试计算化合物中这两种价态Cu原子个数比___________。
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科目:高中化学 来源:同步题 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:
1986年,瑞士两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体,使超导工作取得突破性进展,为此两位科学家获得了1987年的Nobel物理学奖。其晶胞结构如图。
(1)根据图示晶胞结构,推算晶体中Y,Cu,Ba和O原子个数比,确定其化学式
(2)根据(1)所推出的化合物的组成,计算其中Cu原子的平均化合价(该化合物中各元素的化合价为Y3+,Ba2+,Cu2+和Cu2+)试计算化合物中这两种价态Cu原子个数比
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