Question

6．分析化學中常用X射線研究晶體結構，有一種藍色晶體可表示為：M_xFe_y（CN）_z，研究表明它的結構特性是Fe²⁺、Fe³⁺分別占據立方體的頂點，自身互不相鄰，而CN^一位于立方體的棱上，其晶體中的陰離子結構如圖示，下列說法正確的是（　　）

• A． 該晶體是原子晶體
• B． M的離子位于上述立方體的面心，呈+2價
• C． M的離子位于上述立方體的體心，呈+1價，且M⁺空缺率（體心中沒有M⁺的占總體心的百分比）為50%
• D． 晶體的化學式可表示為MFe₂（CN）₃，且M為+1價

Answer 1

分析 A、該晶體中含有Fe²⁺、Fe³⁺、CN^-等陰陽離子，據此判斷晶體類型；
B、根據晶胞結構，利用均攤法確定晶胞中各離子個數，再根據化合價代數各為零可判斷；
C、根據晶胞結構，利用均攤法確定晶胞中各離子個數比可判斷；
D、根據晶胞結構，利用均攤法確定晶胞中各離子個數，再根據化合價代數各為零可判斷．

解答 A、該晶體中含有Fe²⁺、Fe³⁺、CN^-等陰陽離子，所以該晶體為離子晶體，故A錯誤；
B、根據晶胞結構可知，晶胞中含有Fe²⁺的個數為4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$，Fe³⁺的個數為4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$，CN^-的個數為12×$\frac{1}{4}$=3，所以Fe²⁺、Fe³⁺、CN^-的個數比為1：1：6，根據化合價代數和為零可知，M的化合價為+1價，故B錯誤；
C、根據晶胞結構，由B的計算可知，每個晶胞中含有Fe²⁺0.5個，Fe³⁺0.5個，CN^-3個，由B可知M的化合價為+1價，根據化合價代數為零，可知每個晶胞平均含有M也是0.5個，而M的離子位于上述立方體的體心上，所以兩個晶胞中一個有M⁺，而另一個必無M⁺，所以M⁺空缺率為50%，故C正確；
D、由B的分析可知，晶體的化學式可表示為MFe₂（CN）₆，且M為+1價，故D錯誤；
故選C．

點評 本題主要考查均攤法計算化學式、晶體結構的確定等知識點，中等難度，有一定的綜合性．