Question

17．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）晶體中與Y最近且距離相等的X有4個(gè)，與X最近且距離相等的Y有8個(gè)該晶體的化學(xué)式為XY₂．
（2）晶體中Y與其周圍最近的X組成的空間構(gòu)型為正四面體，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′．

Answer 1

分析 （1）立方體的8個(gè)頂點(diǎn)上有4個(gè)X，則每個(gè)Y連接4個(gè)X；每個(gè)X與8晶胞相連接，每個(gè)晶胞中含有一個(gè)Y離子，據(jù)此判斷每個(gè)X同時(shí)吸引多少Y；根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中微粒數(shù)目，再寫出化學(xué)式；
（2）四個(gè)X構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)，Y位于正四面體中心，這種結(jié)構(gòu)與甲烷的結(jié)構(gòu)完全相同，據(jù)此判斷∠XYX的度數(shù)．

解答 解：（1）由圖可知，立方體的8個(gè)頂點(diǎn)上有4個(gè)X，Y位于晶胞內(nèi)部，則與Y最近且距離相等的X有4個(gè)；每個(gè)X與8晶胞相連接，每個(gè)晶胞中含有一個(gè)Y離子，所以與X最近且距離相等的Y有8個(gè)；該晶胞中X的個(gè)數(shù)為$\frac{1}{8}$×4=$\frac{1}{2}$，Y位于晶胞內(nèi)部完全屬于該晶胞，則該晶胞中X與Y是個(gè)數(shù)比為1：2，則晶體的化學(xué)式為XY₂，
故答案為：4；8；XY₂；
（2）四個(gè)X構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)，Y位于正四面體中心，這種結(jié)構(gòu)與甲烷的結(jié)構(gòu)完全相同，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：正四面體；109°28′．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了晶胞結(jié)構(gòu)的分析、晶胞的計(jì)算，難度較大，會(huì)利用三線切割的方法判斷配位數(shù)，會(huì)知識(shí)遷移的方法分析、解決問題．