Question

【題目】如圖，直線交點處的圓圈為NaCl晶體中Na+離子或Cl-離子所處的位置。

這兩種離子在空間三個互相垂直的方向上都是等距離排列的。

（1）請將其中代表Na+離子的圓圈涂黑（不必考慮體積大�。�，以完成NaCl晶體的結(jié)構(gòu)示意圖。_______

（2）晶體中，在每個Na+離子的周圍與它最接近的且距離相等的Na+離子共有_____個。

（3）晶體中每一個重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元叫晶胞。在NaCl晶胞中正六面體的頂點上、面上、棱上的Na+或Cl-離子為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有。一個晶胞中，Cl-離子的個數(shù)等于______，即______（填計算式），Na+離子的個數(shù)等于_______，即__________（填計算式）。

（4）設(shè)NaCl的摩爾質(zhì)量為M g/mol，食鹽晶體的密度為g/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA。食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的距離為______cm。

Answer 1

【答案】 12 4 Cl-個數(shù)=8×+6×=4 4 Na+個數(shù)=12×+1=4 d=

【解析】(1)氯化鈉晶體中，鈉離子或氯離子的配位數(shù)都是6，氯化鈉晶體的結(jié)構(gòu)示意圖為；
(2)在NaCl晶胞中，Na+或Cl-所處的位置是頂點面心和棱邊的中點，鈉離子、氯離子的配位數(shù)都是6，所以與Na+最接近的且距離相等的Na+共有12個；
(3)根據(jù)均攤法：①處于頂點的離子，同時為8個晶胞共有，每個離子有1/8屬于晶胞．②處于棱上的離子，同時為4個晶胞共有，每個離子有1/4屬于晶胞．③處于面上的離子，同時為2個晶胞共有，每個離子有1/2屬于晶胞．④處于晶胞內(nèi)部(體心)的離子，則完全屬于該晶胞．由此可知，在NaCl晶胞中，含Cl-：12×+1=4個；含Na+：8×+6×=4個；

(4)設(shè)晶胞邊長為a，在NaCl晶胞中，含Cl-4個；含Na4個，根據(jù)密度公式ρ＝，可得a=，所以晶胞面對角線長為，而兩個距離最近的鈉離子中心間的距離等于晶胞面對角線的一半，所以兩個距離最近的鈉離子中心間的距離為=cm。