Question

11．如圖是鉀、氧元素形成晶體的一個(gè)晶胞，晶體中氧元素以O(shè)₂^x-離子形式存在．
（1）該結(jié)構(gòu)與A的結(jié)構(gòu)基本相似（選填后面的字母）
A．氯化鈉  B．氯化銫   C．干冰   D．二氧化硅
（2）該晶體的化學(xué)式為KO₂，O₂^x-中x的值為1
（3）每個(gè)O₂^x-離子周圍與之最近且等距離的K⁺所圍成的空間構(gòu)型為正八面體
（4）假設(shè)晶體中氧的化合價(jià)可看作部分為0價(jià)，部分為-2價(jià)，則0價(jià)的氧原子和-2價(jià)氧原子物質(zhì)的量之比為3：1．

Answer 1

分析 ①根據(jù)晶胞圖的結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)鉀離子周圍有6個(gè)O₂^-離子，每個(gè)O₂^-周圍有6個(gè)鉀離子，據(jù)此答題；
②根據(jù)均攤法可知，每個(gè)晶胞中含有鉀離子的個(gè)數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，含有O₂^-離子的個(gè)數(shù)為12×$\frac{1}{4}$+1=4，據(jù)此確定化學(xué)式；
③以體心上O₂^-的為例，O₂^-周圍最近且等距離的K⁺分布在周圍6個(gè)面的面心上，所以6個(gè)K⁺圍成的空間構(gòu)型為正八面體，據(jù)此判斷．
④根據(jù)平均化合價(jià)計(jì)算兩種化合價(jià)的氧原子個(gè)數(shù)之比．

解答 解：①根據(jù)晶胞圖的結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)鉀離子周圍有6個(gè)O₂^-離子，每個(gè)O₂^-周圍有6個(gè)鉀離子，所以晶胞結(jié)構(gòu)與氯化鈉相似，故選：A；
②根據(jù)均攤法可知，每個(gè)晶胞中含有鉀離子的個(gè)數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，含有O₂^-離子的個(gè)數(shù)為12×$\frac{1}{4}$+1=4，所以晶胞中鉀離子與O₂^-的個(gè)數(shù)比為1：1，所以化學(xué)式為KO₂，O₂^x-中x的值為1；
故答案為：KO₂；1；
③以體心上O₂^-的為例，O₂^-周圍最近且等距離的K⁺分布在周圍6個(gè)面的面心上，所以6個(gè)K⁺圍成的空間構(gòu)型為正八面體；
故答案為：正八面體；
④KO₂中氧元素的平均化合價(jià)為-0.5，該晶體中0價(jià)氧原子和-2價(jià)氧原子的個(gè)數(shù)比為：所以是1.5：0.5=3：1；
故答案為：3：1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了晶胞的計(jì)算，難度較大，會(huì)利用三軸進(jìn)行切割是解本題的關(guān)鍵，這部分知識(shí)點(diǎn)是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，要多加練習(xí)鞏固．