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

4

個(gè)X，該晶體的化學(xué)式為

XY₂或Y₂X

．
（2）晶體中在每個(gè)X周圍與它最接近且距離相等的X共有

12

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

109°28′

．
（4）設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為M g?mol^-1，晶體密度為ρ?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

3	M 2ρNA

2

cm

． 
（5）如圖2圖象是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)圖中分割出來(lái)的部分結(jié)構(gòu)圖，試判斷NaCl晶體結(jié)構(gòu)的圖象是

B

A．①B．②C．③D．④
（6）用價(jià)層電子對(duì)互斥理論（VSEPR）判斷下列分子或離子的空間構(gòu)型

分子或離子	H2S	CO32-	PH3	ClO4--
空間構(gòu)型	V型	平面三角形	三角錐型	正四面體

Answer 1

分析：（1）根據(jù)圖片方向并利用均攤法確定其化學(xué)式；
（2）晶體中在每個(gè)X周圍與它最接近且距離相等的X有3×8×

1

2

=12；
（3）由離子晶體晶胞圖，X位于立方體的頂點(diǎn)，Y位于立方體中心，則1個(gè)晶胞中含X為4×

1

8

=

1

2

，含Y為1，X、Y的離子個(gè)數(shù)之比為1：2，1個(gè)Y與4個(gè)X形成空間正四面體結(jié)構(gòu)；
（4）設(shè)兩個(gè)距離最近的X中心間的距離為xcm，則晶胞的體積=

2

2

x3cm³，再結(jié)合ρ=

M NA × 1 2

V

進(jìn)行解答．
（5）根據(jù)氯化鈉晶體中鈉離子或氯離子的配位數(shù)判斷其結(jié)構(gòu)圖是否正確，鈉離子或氯離子的配位數(shù)都是6；
（6）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定其空間構(gòu)型；

解答：解：（1）由離子晶體晶胞圖，X位于立方體的頂點(diǎn)，Y位于立方體中心，則每個(gè)Y同時(shí)吸引著4個(gè)X，空間有8個(gè)晶胞無(wú)隙并置，則每個(gè)X同時(shí)吸引著8個(gè)Y，1個(gè)晶胞中含X為4×

1

8

=

1

2

，含Y為1，X、Y的離子個(gè)數(shù)之比為1：2，則晶體的化學(xué)式為XY₂或Y₂X，
故答案為：4；XY₂或Y₂X；
（2）由圖可知，X在頂點(diǎn)，則一個(gè)晶胞中最近的X有3個(gè)，為面上的距離，晶體中在每個(gè)X周圍與它最接近且距離相等的X共有3×8×

1

2

=12，
故答案為：12；
（3）1個(gè)Y與4個(gè)X形成空間正四面體結(jié)構(gòu)，則晶體中距離最近的2個(gè)X與1個(gè)Y形成的夾角∠XYX的度數(shù)為109°28′，
故答案為：109°28′；
（4）設(shè)兩個(gè)距離最近的X中心間的距離為xcm，則晶胞的體積=

2

2

x3cm³，ρ=

M NA × 1 2

V

，
則x=

3	M NA × 1 2 ρ× 2 2

cm=

3	M 2ρNA

2

cm，
故答案為：

3	M 2ρNA

2

cm；
（5）由于在NaCl晶體中，每個(gè)Na⁺周圍同時(shí)吸引著最近的等距離的6個(gè)Cl^-同樣每個(gè)Cl^-周圍同時(shí)吸引著最近的等距離的6個(gè)Na⁺，鈉離子和氯離子的配位數(shù)是6，
故選：B；
（6）硫化氫分子中硫原子含有兩個(gè)共價(jià)單鍵且含有兩個(gè)孤電子對(duì)，所以為V形結(jié)構(gòu)；
碳酸根離子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3+

1

2

（4+2-3×2）=3，且不含孤電子對(duì)，所以為平面三角形結(jié)構(gòu)；
磷化氫分子中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+

1

2

（5-3×1）=4，且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以為三角錐型結(jié)構(gòu)；
高氯酸根離子中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=4+

1

2

（7+1-4×2）=4，且不含孤電子對(duì)，為正四面體結(jié)構(gòu)，
故答案為：V形，平面三角形，三角錐形，正四面體．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了晶胞的計(jì)算、粒子空間構(gòu)型的判斷，利用均攤法確定化學(xué)式，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定粒子空間構(gòu)型，難點(diǎn)是計(jì)算（4）中兩個(gè)距離最近的X中心間的距離，根據(jù)公式來(lái)推導(dǎo)，難度較大．