Question

2．某離子晶體晶胞結構如圖所示，x位于立方體的頂點，Y位于立方體中心．試分析：
（1）晶體中每個Y同時吸引著4個X，每個x同時吸引著8個Y，該晶體的化學式為XY₂或Y₂X．
（2）晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有12個．
（3）晶體中距離最近的2個X與1個Y形成的夾角∠XYX的度數為109°28′．
（4）已知Zn²⁺的4s軌道和4p軌道可以形成sp³型雜化軌道，那么[ZnCl₄]^2- 的空間構型為正四面體．

Answer 1

分析 由離子晶體晶胞圖，X位于立方體的頂點，Y位于立方體中心，則1個晶胞中含X為4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$，含Y為1，X、Y的離子個數之比為1：2，1個Y與4個X形成空間正四面體結構，Zn²⁺的4s軌道和4p軌道可以形成sp³型雜化軌道，[ZnCl₄]^2-中的配位數是4，據此判斷其空間結構．

解答 解：（1）由離子晶體晶胞圖，X位于立方體的頂點，Y位于立方體中心，則每個Y同時吸引著4個X，空間有8個晶胞無隙并置，則每個X同時吸引著8個Y，1個晶胞中含X為4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$，含Y為1，X、Y的離子個數之比為1：2，則晶體的化學式為XY₂或Y₂X，
故答案為：4；8；XY₂或Y₂X；
（2）由圖可知，X在頂點，則一個晶胞中最近的X有3個，為面上的距離，晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有$\frac{3×8}{2}$=12個，故答案為：12；
（3）1個Y與4個X形成空間正四面體結構，則晶體中距離最近的2個X與1個Y形成的夾角∠XYX的度數為109°28′，故答案為：109°28′；
（4）此配離子的中心原子采取sp³雜化，配位數為4，故空間構型為正四面體型，故答案為：正四面體．

點評 本題考查晶胞計算，注意X、Y的位置及均攤法計算是解答本題的關鍵，學生需具有一定的空間想象能力，題目難度中等．