Question

如圖分別為NaCl、CsCl及金剛石的晶體結(jié)構(gòu)模型．

（1）在NaCl晶體中，在每個(gè)Na⁺離子的周圍與它最接近的且距離相等的Na⁺離子共有

 

個(gè)．在一個(gè)NaCl晶胞中，Cl^-離子的個(gè)數(shù)等于

 

，Na⁺離子的個(gè)數(shù)等于

 

．
（2）在CsCl晶體中，每個(gè)Cs⁺離子周圍與它最接近的且距離相等的Cs⁺離子共有

 

個(gè)．每個(gè)Cs⁺離子周圍與它最接近的且距離相等的Cl^-離子共有

 

個(gè)．
（3）在金剛石晶體中，每個(gè)C原子周圍有

 

個(gè)C-C鍵，1mol金剛石，含 C-C鍵

 

mol．
（4）如果將金剛石晶體結(jié)構(gòu)模型中的C原子換成Si原子，并在每個(gè)Si-Si鍵中間插入O原子就成了SiO₂的晶體結(jié)構(gòu)模型．那么在SiO₂晶體中，每個(gè)Si原子周圍有

 

個(gè)O原子，每個(gè)O原子

 

個(gè)Si原子；每個(gè)Si原子周圍有

 

個(gè)Si-O鍵，1mol SiO₂中含有

 

mol Si-O鍵．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）以頂點(diǎn)的鈉離子為研究對(duì)象，與其最近的鈉離子為面心的鈉離子，則頂點(diǎn)鈉離子被橫平面、豎平面和側(cè)平面共有，且每個(gè)平面與其距離最近的鈉離子有4個(gè)；利用均攤法計(jì)算；
（2）Cs⁺離子位于頂點(diǎn)，被三條棱共有，每條棱有2個(gè)Cs⁺離子與它最接近的且距離相等，據(jù)此計(jì)算；每個(gè)頂點(diǎn)的Cs⁺離子被8個(gè)小立方體共有，Cl^-離子位于立方體的體心，據(jù)此判斷；
（3）根據(jù)圖判斷每個(gè)C原子可形成的C-C鍵數(shù)目；利用均攤法計(jì)算；
（4）根據(jù)金剛石中每個(gè)碳原子周圍有四個(gè)碳原子；每個(gè)O原子形成兩條共價(jià)鍵；金剛石中每個(gè)C原子可形成4條C-C鍵；金剛石中，碳碳鍵被兩個(gè)碳原子共有，而每個(gè)Si可形成四條Si-O鍵．

解答： 解：（1）以頂點(diǎn)的鈉離子為研究對(duì)象，與其最近的鈉離子為面心的鈉離子，則頂點(diǎn)鈉離子被橫平面、豎平面和側(cè)平面共有，且每個(gè)平面與其距離最近的鈉離子有4個(gè)，則共有：3×4=12；根據(jù)圖可知，Cl^-離子位于棱心和體心，數(shù)目為：1+12×

1

4

=4，Na⁺離子位于頂點(diǎn)和面心，數(shù)目為：8×

1

8

+6×

1

2

=4，
故答案為：12；4；4；
（2）Cs⁺離子位于頂點(diǎn)，被三條棱共有，每條棱有2個(gè)Cs⁺離子與它最接近的且距離相等，則有2×3=6個(gè)；每個(gè)頂點(diǎn)的Cs⁺離子被8個(gè)小立方體共有，Cl^-離子位于立方體的體心，則有8個(gè)Cl^-離子與Cs⁺離子周圍與它最接近的且距離相等，
故答案為：6；8；
（3）根據(jù)圖判斷每個(gè)C原子可形成的C-C鍵數(shù)目為4個(gè)；每條C-C鍵被兩個(gè)C原子共有，每個(gè)碳原子可形成：4×

1

2

=2個(gè)C-C鍵，則1mol金剛石，含 C-C鍵2mol，
故答案為：4；2；
（4）由于金剛石晶體結(jié)構(gòu)模型中的C原子換成Si原子，并在每個(gè)Si-Si鍵中間插入O原子就成了SiO₂的晶體結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)金剛石中每個(gè)碳原子周圍有四個(gè)碳原子，則每個(gè)Si原子周圍有4個(gè)O原子；每個(gè)O原子與2個(gè)Si原子相連；金剛石中每個(gè)C原子可形成4條C-C鍵，則每個(gè)Si原子周圍有4條Si-O鍵，故答案為：4；2；4；4．

點(diǎn)評(píng)：本題考查晶胞結(jié)構(gòu)和配位數(shù)的計(jì)算，難度不大，要有一定的空間想象能力．