Question

19．高溫下超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)，晶體中氧的化合價(jià)部分為0價(jià)，部分為-2價(jià)．如圖所示為超氧化鉀晶體的一個(gè)晶胞（晶體中最小的重復(fù)單元），則下列說法中正確的是（　�。�

• A． 超氧化鉀的化學(xué)式為KO₂，每個(gè)晶胞含有4個(gè)K⁺和4個(gè)O₂^-
• B． 晶體中每個(gè)K⁺周圍有8個(gè)O₂^-，每個(gè)O₂^-周圍有8個(gè)K⁺
• C． 晶體中與每個(gè)K⁺距離最近的K⁺有8個(gè)
• D． 晶體中，0價(jià)氧與-2價(jià)氧的數(shù)目比為2：1

Answer 1

分析 A．該晶胞中鉀離子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，超氧根離子個(gè)數(shù)=1+12×$\frac{1}{4}$=4，所以鉀離子和超氧根離子個(gè)數(shù)之比=4：4=1：1；
B．根據(jù)圖知，晶體中每個(gè)K⁺周圍有6個(gè)O₂^-，每個(gè)O₂^-周圍有6個(gè)K⁺；
C．晶體中與每個(gè)K⁺距離最近的K⁺個(gè)數(shù)=3×8×$\frac{1}{2}$；
D．每個(gè)O₂^-帶一個(gè)單位負(fù)電荷，每個(gè)O原子平均帶$\frac{1}{2}$個(gè)負(fù)電荷，利用平均電荷進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：A．該晶胞中鉀離子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，超氧根離子個(gè)數(shù)=1+12×$\frac{1}{4}$=4，所以鉀離子和超氧根離子個(gè)數(shù)之比=4：4=1：1，所以超氧化鉀的化學(xué)式為KO₂，每個(gè)晶胞含有4個(gè)K⁺和4個(gè)O₂^-，故A正確；
B．根據(jù)圖知，晶體中每個(gè)K⁺周圍有6個(gè)O₂^-，每個(gè)O₂^-周圍有6個(gè)K⁺，故B錯(cuò)誤；
C．晶體中與每個(gè)K⁺距離最近的K⁺個(gè)數(shù)=3×8×$\frac{1}{2}$=12，故C錯(cuò)誤；
D．晶胞中K⁺與O₂^-個(gè)數(shù)分別為4、4，所以1個(gè)晶胞中有8個(gè)氧原子，根據(jù)電荷守恒-2價(jià)O原子數(shù)目為2，所以0價(jià)氧原子數(shù)目為8-2=6，所以晶體中，0價(jià)氧原子與-2價(jià)氧原子的數(shù)目比為3：1，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評 本題考查晶胞計(jì)算，側(cè)重考查學(xué)生空間想象能力、計(jì)算能力，該晶胞和氯化鈉晶胞類似，以氯化鈉晶胞采用知識遷移的方法進(jìn)行解答，易錯(cuò)選項(xiàng)是D．