Question

（1）金晶體的最小重復(fù)單元（也稱晶胞）是面心立方體，即在立方體的8個頂點各有一個金原子，各個面的中心有一個金原子，每個金原子被相鄰的晶胞所共有（如圖1）．金晶體每個晶胞中含有

 

個金原子．
（2）金和銅可以形成多種金屬化合物，其中一種的晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示（為面心立方結(jié)構(gòu)）．該金屬化合物的化學(xué)式

 

．
（3）1183K以下純鐵晶體的基本結(jié)構(gòu)單元如圖3所示，1183K以上轉(zhuǎn)變?yōu)槿鐖D4所示結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)單元，在兩種晶體中最鄰近的鐵原子間距離相同．在1183K以下的純鐵晶體中，與鐵原子等距離且最近的鐵原子數(shù)為

 

個；在1183K以上的純鐵晶體中，與鐵原子等距離且最近的鐵原子數(shù)為

 

；
（4）如圖5所示為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域里的一種化合物--鈣鈦礦的結(jié)構(gòu)．  該結(jié)構(gòu)是具有代表性的最小重復(fù)單元．確定該晶體結(jié)構(gòu)中，元素鈣、鈦、氧的個數(shù)比

 

．
（5）如圖6為NaCl晶體結(jié)構(gòu)圖，圖中直線交點處為NaCl晶體中Na⁺與Cl^-所處的位置（不考慮體積的大�。�．從晶胞中分Na⁺周圍與它最近時且距離相等的 Na⁺共有多少

 

個．
（6）某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如右圖7所示，X位于立方體的頂點，Y位于立方體中心．試分析：
①晶體中每個Y同時吸引著

 

個X，每個X同時吸引著

 

個Y．
②晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有

 

個．

Answer 1

考點：晶胞的計算

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）利用均攤法計算每個晶胞中含有的金原子個數(shù)；
（2）利用均攤法計算化學(xué)式；
（3）1183K以下，與位于頂點的鐵原子等距離且最近的鐵原子位于晶胞體心，頂點的鐵原子被8個晶胞共有，以此判斷配位數(shù)；1183K以上，與鐵原子等距離且最近的鐵原子位于面心，則距離頂點的鐵原子距離且最近的鐵原子，橫平面有4個、豎平面有4個、平行于紙面的有4個，共12個，以此判斷配位數(shù)；
（4）利用微粒所在位置，利用均攤法計算；
（5）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)計算得出；
（6）由離子晶體晶胞圖，X位于立方體的頂點，Y位于立方體中心，則1個晶胞中含X為4×

1

8

=

1

2

，含Y為1，X、Y的離子個數(shù)之比為1：2，1個Y與4個X形成空間正四面體結(jié)構(gòu)，以此來解答．

解答： 解：（1）金晶胞是面心立方，所以每個金晶胞中含有的原子個數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，
故答案為：4；
（2）Au原子位于頂點，數(shù)目為8×

1

8

=1，Cu位于晶胞面心，數(shù)目為6×

1

2

=3，則化學(xué)式可寫為：Cu₃Au，
故答案為：Cu₃Au；
（3）1183K以下，與位于頂點的鐵原子等距離且最近的鐵原子位于晶胞體心，頂點的鐵原子被8個晶胞共有，則配位數(shù)為8；1183K以上，與鐵原子等距離且最近的鐵原子位于面心，則距離頂點的鐵原子距離且最近的鐵原子，橫平面有4個、豎平面有4個、平行于紙面的有4個，共12個，
故答案為：8；12；
（4）從所給模型圖中可看出每個鈦離子的上下前后和左右各有一個最接近且等距離的鈦離子．又可看出鈣原子位于立方體體心，為該立方體單獨占有，數(shù)目為1，鈦原子位于立方體頂點屬于8個立方體共有，所以每個立方體擁有Ti原子為8×

1

8

=1，氧原子位于立方體的棱邊為四個立方體所共有，所以每個立方體擁有O原子為12×

1

4

=3，故該晶體結(jié)構(gòu)中，元素鈣、鈦、氧的個數(shù)比為：1：1：3，
故答案為：1：1：3；
（5）以中心鈉離子為依據(jù)，畫上或找出三個平面（三個平面互相垂直），每個平面上的Na⁺都與中心鈉離子最近且為等距離，每個平面上又都有4個Na⁺，所以與Na⁺最近且等距離的Na⁺有3×4=12個，
故答案為：12；
（6）①由離子晶體晶胞圖，X位于立方體的頂點，Y位于立方體中心，則每個Y同時吸引著4個X，空間有8個晶胞無隙并置，則每個X同時吸引著8個Y，
故答案為：4；8；
②由圖可知，X在頂點，則一個晶胞中最近的X有3個，為面上的距離，晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有

3×8

2

=12，
故答案為：12．

點評：本題考查有關(guān)晶體的計算，但解題具有較強的方法性和規(guī)律性，學(xué)習(xí)中注意晶體計算等方法，尤其學(xué)會判斷晶胞中配位數(shù)的計算．