Question

20．晶體具有規(guī)則的幾何外形，晶體中最基本的重復單元稱之為晶胞．NaCl的晶胞如圖所示，隨著科學技術的發(fā)展，測定阿伏加德羅常數的手段越來越多，測定精確度也越來越高．現有一簡單可行的測定方法，具體步驟如下：①將NaCl固體研細、干燥后，準確稱取m g NaCl固體并轉移到定容儀器A中．②用滴定管向A儀器中加苯，不斷振蕩，繼續(xù)加苯到A儀器的刻度線，計算出NaCl固體的體積為V mL．回答下列問題：
（1）步驟①中儀器A最好用容量瓶（填儀器名稱）．
（2）你認為步驟②中是用酸式（填“酸式”或“堿式”）滴定管，原因是因苯能腐蝕堿式滴定管的橡皮管（溶解）．
（3）能否用膠頭滴管代替步驟②中的滴定管不能，其原因是實驗中需要準確量取苯的體積．
（4）經X-射線衍射測得NaCl晶體中相鄰Na⁺和Cl^-的核間距為acm．則利用上述方法測得的阿伏加德羅常數的數學表達式為N_A=$\frac{29.25V}{m{a}^{3}}$．

Answer 1

分析 （1）容量瓶為定容儀器，能夠較準確的測定體積；
（2）苯應用酸式滴定管盛裝，因苯能腐蝕堿式滴定管的橡皮管；
（3）實驗中需要準確量取苯的體積，因此不能用膠頭滴管代替滴定管；
（4）根據NaCl的密度和晶體的體積計算出一個NaCl晶胞的質量，根據1molNaCl的質量、摩爾質量和阿伏加德羅常數的關系計算阿伏加德羅常數．

解答 解：（1）定容容器為容量瓶，具有一定體積并便于振蕩，所以步驟①中儀器最好用容量瓶，
故答案為：容量瓶；
（2）苯具有腐蝕性，易腐蝕堿式滴定管中的橡皮管，只能用酸式滴定管，
故答案為：酸式；因苯能腐蝕堿式滴定管的橡皮管（溶解）；
（3）實驗中需要準確量取苯的體積，因此不能用膠頭滴管代替滴定管，
故答案為：實驗中需要準確量取苯的體積；
（4）NaCl的密度為$\frac{m}{V}$g/cm³，
NaCl晶胞的體積為（2a）³cm³，
則NaCl晶胞的質量為：$\frac{m}{V}$g/cm³×（2a）³cm³=$\frac{m}{V}$g/cm³×（2a）³g，
一個NaCl晶胞含4個“NaCl”，
而每個“NaCl”的質量為$\frac{M（NaCl）}{NA}$，
$\frac{m}{V}$g/cm³×（2a）³=4×$\frac{58.5}{NA}$，
即N_A=$\frac{58.5V}{2m{a}^{3}}$，
故答案為：$\frac{29.25V}{m{a}^{3}}$．

點評 本題考查晶胞的結構分析和阿伏加德羅常數的測定，題目較難，注意根據1molNaCl的質量、摩爾質量和阿伏加德羅常數的關系計算阿伏加德羅常數．