Question

15．元素X的某價態(tài)離子Xⁿ⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，它與N^3-形成的晶體晶胞如圖，則下列說法正確的是（　�。�

• A． X元素的原子序數(shù)為28
• B． 晶體中與一個N^3-距離最近的Xⁿ⁺為8個
• C． Xⁿ⁺中n的值為1
• D． 該晶體中N^3-與Xⁿ⁺的個數(shù)比為3：1

Answer 1

分析 A．Xⁿ⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，Xⁿ⁺所含電子=2+8+18=28，故原子序數(shù)為28+n；
B．晶胞中Xⁿ⁺處于棱中心，與之相鄰的N^3-離子處于Xⁿ⁺所在棱的頂點；
C．根據(jù)均攤法計算晶胞中Xⁿ⁺、N^3-離子數(shù)目，再利用化合價代數(shù)和為0計算；
D．根據(jù)均攤法計算晶胞中Xⁿ⁺、N^3-離子數(shù)目．

解答 解：A．Xⁿ⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，Xⁿ⁺所含電子=2+8+18=28，故原子序數(shù)為28+1=29，故A錯誤，
B．晶胞中Xⁿ⁺處于棱中心，與之相鄰的N^3-離子處于Xⁿ⁺所在棱的頂點，晶體中每個Xⁿ⁺周圍有2個等距離且最近的N^3-，故B錯誤；
C．晶胞中Xⁿ⁺可知數(shù)目為12×$\frac{1}{4}$=3、N^3-離子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1，故該晶體的陽離子與陰離子個數(shù)比為3：1，由化合價代數(shù)和為0，可知3n-3=0，故n=1，故C正確；
D．晶胞中Xⁿ⁺可知數(shù)目為12×$\frac{1}{4}$=3、N^3-離子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1，故該晶體中N^3-與Xⁿ⁺的個數(shù)比為1：3，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查晶胞結(jié)構及計算，注意利用均攤法進行晶胞有關計算，需要學生具有一定空間想象能力，難度中等．