Question

【題目】如圖，直線交點(diǎn)處的圓圈為NaCl晶體中Na＋或Cl－所處的位置。這兩種離子在空間三個(gè)互相垂直的方向上都是等距離排列的。

(1)請(qǐng)將其中代表Na＋的圓圈涂黑(不必考慮體積大小)，以完成NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖______________。

(2)晶體中，在每個(gè)Na＋的周圍與它最接近的且距離相等的Na＋共有________個(gè)。

(3)在NaCl晶胞中正六面體的頂角上、面上、棱上的Na＋或Cl－為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有，一個(gè)晶胞中Cl－的個(gè)數(shù)等于________，即________(填計(jì)算式)；Na＋的個(gè)數(shù)等于________，即________(填計(jì)算式)。

(4)設(shè)NaCl的摩爾質(zhì)量為Mrg·mol－1，食鹽晶體的密度為ρ g·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子間的距離為____________________________________cm。

Answer 1

【答案】 12 4 12×＋1＝4 4 8×＋6×＝4 ·

【解析】

（1）氯化鈉晶體中鈉離子、氯離子的配位數(shù)都是6；

（2）在NaCl晶胞中，Na+或Cl-所處的位置是頂點(diǎn)面心和棱邊的中點(diǎn)，鈉離子、氯離子的配位數(shù)都是6，所以與Na+最接近的且距離相等的Na+共有12個(gè)；

（3）根據(jù)均攤法求得每個(gè)晶胞中離子的個(gè)數(shù)；

（4）根據(jù)NaCl的摩爾質(zhì)量為Mrgmol-1及密度為ρgcm-3，求得晶胞的體積，進(jìn)而求得棱邊長(zhǎng)，而兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離等于晶胞面對(duì)角線的一半。

（1）氯化鈉晶體中，鈉離子或氯離子的配位數(shù)都是6，則氯化鈉晶體的結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：；

（2）在NaCl晶胞中，Na+或Cl-所處的位置是頂點(diǎn)面心和棱邊的中點(diǎn)，鈉離子、氯離子的配位數(shù)都是6，所以與Na+最接近的且距離相等的Na+共有12個(gè)，故答案為：12；

（3）根據(jù)均攤法可知，處于頂點(diǎn)的離子，同時(shí)為8個(gè)晶胞共有，每個(gè)離子有屬于晶胞；處于棱上的離子，同時(shí)為4個(gè)晶胞共有，每個(gè)離子有屬于晶胞；處于面上的離子，同時(shí)為2個(gè)晶胞共有，每個(gè)離子有屬于晶胞；處于晶胞內(nèi)部（體心）的離子，則完全屬于該晶胞，則在NaCl晶胞中Cl－的個(gè)數(shù)等于12×＋1＝4，Na＋的個(gè)數(shù)等于8×＋6×＝4，故答案為：4；12×＋1＝4；4；8×＋6×＝4；

（4）食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子間的距離為面對(duì)角線的一半，設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為a，兩個(gè)距離最近的鈉離子間的距離為x，在NaCl晶胞中，含4個(gè)Cl-和4個(gè)Na+，則晶胞的質(zhì)量為=a3ρ，a=cm， x=acm=cm=·cm，故答案為：·。