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(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)金原子，各個(gè)面的中心有一個(gè)金原子，每個(gè)金原子被相鄰的晶胞所共有（如圖1）．金晶體每個(gè)晶胞中含有

 

個(gè)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(gè)；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(gè)數(shù)比

 

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

 

個(gè)．
（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(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

 

個(gè)X，每個(gè)X同時(shí)吸引著

 

個(gè)Y．
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

 

個(gè)．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）利用均攤法計(jì)算每個(gè)晶胞中含有的金原子個(gè)數(shù)；
（2）利用均攤法計(jì)算化學(xué)式；
（3）1183K以下，與位于頂點(diǎn)的鐵原子等距離且最近的鐵原子位于晶胞體心，頂點(diǎn)的鐵原子被8個(gè)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(diǎn)的鐵原子距離且最近的鐵原子，橫平面有4個(gè)、豎平面有4個(gè)、平行于紙面的有4個(gè)，共12個(gè)，以此判斷配位數(shù)；
（4）利用微粒所在位置，利用均攤法計(jì)算；
（5）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)計(jì)算得出；
（6）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)，以此來解答．

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

1

8

+6×

1

2

=4，
故答案為：4；
（2）Au原子位于頂點(diǎn)，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(diǎn)的鐵原子等距離且最近的鐵原子位于晶胞體心，頂點(diǎn)的鐵原子被8個(gè)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(diǎn)的鐵原子距離且最近的鐵原子，橫平面有4個(gè)、豎平面有4個(gè)、平行于紙面的有4個(gè)，共12個(gè)，
故答案為：8；12；
（4）從所給模型圖中可看出每個(gè)鈦離子的上下前后和左右各有一個(gè)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(dú)占有，數(shù)目為1，鈦原子位于立方體頂點(diǎn)屬于8個(gè)立方體共有，所以每個(gè)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(gè)立方體所共有，所以每個(gè)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(gè)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(gè)平面（三個(gè)平面互相垂直），每個(gè)平面上的Na⁺都與中心鈉離子最近且為等距離，每個(gè)平面上又都有4個(gè)Na⁺，所以與Na⁺最近且等距離的Na⁺有3×4=12個(gè)，
故答案為：12；
（6）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)晶胞無隙并置，則每個(gè)X同時(shí)吸引著8個(gè)Y，
故答案為：4；8；
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

2

=12，
故答案為：12．

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