Question

【题目】如图，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na＋或Cl－所处的位置，这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。

(1)请将其中代表Na＋的圆圈涂黑(不必考虑体积大小)，以完成NaCl晶体结构示意图。________

(2)晶体中，在每个Na＋的周围与它最接近的且距离相等的Na＋共有________个。

(3)晶体中每一个重复的结构单元叫晶胞。在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的Na＋或Cl－为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl－的个数等于__，即(填计算式)____；Na＋的个数等于____，即(填计算式)____。

(4)设NaCl的摩尔质量为Mr g·mol－1，食盐晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA。食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为______cm。

Answer 1

【答案】 12 4 12×＋1＝4 4 8×＋6×＝4 cm

【解析】

（1）氯化钠晶体中钠离子、氯离子的配位数都是6；

（2）在NaCl晶胞中，Na+或Cl-所处的位置是顶点面心和棱边的中点，钠离子、氯离子的配位数都是6，所以与Na+最接近的且距离相等的Na+共有12个；

（3）根据均摊法求得每个晶胞中离子的个数；

（4）根据NaCl的摩尔质量为Mr gmol-1及密度为ρ gcm-3，求得晶胞的体积，进而求得棱边长，而两个距离最近的钠离子中心间的距离等于晶胞面对角线的一半，据此答题。

（1）氯化钠晶体中，钠离子或氯离子的配位数都是6，氯化钠晶体的结构示意图为；

（2）在NaCl晶胞中，Na+或Cl-所处的位置是顶点面心和棱边的中点，钠离子、氯离子的配位数都是6，所以与Na+最接近的且距离相等的Na+共有12个；

（3）根据均摊法：①处于顶点的离子，同时为8个晶胞共有，每个离子有属于晶胞；②处于棱上的离子，同时为4个晶胞共有，每个离子有属于晶胞；③处于面上的离子，同时为2个晶胞共有，每个离子有属于晶胞；④处于晶胞内部（体心）的离子，则完全属于该晶胞。由此可知，在NaCl晶胞中，含Cl-：12×+1=4个；含Na+：8×+6×=4个；

（4）设晶胞边长为a，在NaCl晶胞中，含Cl-4个；含Na+4个，根据密度公式ρ＝，可得a=，所以晶胞面对角线长为，而两个距离最近的钠离子中心间的距离等于晶胞面对角线的一半，所以两个距离最近的钠离子中心间的距离为。