Question

20．晶體具有規(guī)則的幾何外形，晶體中最基本的重復(fù)單元稱之為晶胞．NaCl的晶胞如圖所示，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)的手段越來越多，測(cè)定精確度也越來越高．現(xiàn)有一簡(jiǎn)單可行的測(cè)定方法，具體步驟如下：①將NaCl固體研細(xì)、干燥后，準(zhǔn)確稱取m g NaCl固體并轉(zhuǎn)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(jì)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(rèn)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(shí)驗(yàn)中需要準(zhǔn)確量取苯的體積．
（4）經(jīng)X-射線衍射測(cè)得NaCl晶體中相鄰Na⁺和Cl^-的核間距為acm．則利用上述方法測(cè)得的阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)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(zhǔn)確的測(cè)定體積；
（2）苯應(yīng)用酸式滴定管盛裝，因苯能腐蝕堿式滴定管的橡皮管；
（3）實(shí)驗(yàn)中需要準(zhǔn)確量取苯的體積，因此不能用膠頭滴管代替滴定管；
（4）根據(jù)NaCl的密度和晶體的體積計(jì)算出一個(gè)NaCl晶胞的質(zhì)量，根據(jù)1molNaCl的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的關(guān)系計(jì)算阿伏加德羅常數(shù)．

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(shí)驗(yàn)中需要準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)中需要準(zhǔn)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(zhì)量為：$\frac{m}{V}$g/cm³×（2a）³cm³=$\frac{m}{V}$g/cm³×（2a）³g，
一個(gè)NaCl晶胞含4個(gè)“NaCl”，
而每個(gè)“NaCl”的質(zhì)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(diǎn)評(píng) 本題考查晶胞的結(jié)構(gòu)分析和阿伏加德羅常數(shù)的測(cè)定，題目較難，注意根據(jù)1molNaCl的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的關(guān)系計(jì)算阿伏加德羅常數(shù)．