Question

【題目】如圖，直線交點(diǎn)處的圓圈為NaCl晶體中Na+離子或Cl-離子所處的位置。

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+離子的圓圈涂黑（不必考慮體積大小），以完成NaCl晶體的結(jié)構(gòu)示意圖。_______

（2）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)。

（3）晶體中每一個(gè)重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元叫晶胞。在NaCl晶胞中正六面體的頂點(diǎn)上、面上、棱上的Na+或Cl-離子為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有。一個(gè)晶胞中，Cl-離子的個(gè)數(shù)等于______，即______（填計(jì)算式），Na+離子的個(gè)數(shù)等于_______，即__________（填計(jì)算式）。

（4）設(shè)NaCl的摩爾質(zhì)量為M g/mol，食鹽晶體的密度為g/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA。食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離為______cm。

Answer 1

【答案】 12 4 Cl-個(gè)數(shù)=8×+6×=4 4 Na+個(gè)數(shù)=12×+1=4 d=

【解析】(1)氯化鈉晶體中，鈉離子或氯離子的配位數(shù)都是6，氯化鈉晶體的結(jié)構(gòu)示意圖為；
(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)；
(3)根據(jù)均攤法：①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1/8屬于晶胞．②處于棱上的離子，同時(shí)為4個(gè)晶胞共有，每個(gè)離子有1/4屬于晶胞．③處于面上的離子，同時(shí)為2個(gè)晶胞共有，每個(gè)離子有1/2屬于晶胞．④處于晶胞內(nèi)部(體心)的離子，則完全屬于該晶胞．由此可知，在NaCl晶胞中，含Cl-：12×+1=4個(gè)；含Na+：8×+6×=4個(gè)；

(4)設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為a，在NaCl晶胞中，含Cl-4個(gè)；含Na4個(gè)，根據(jù)密度公式ρ＝，可得a=，所以晶胞面對(duì)角線長(zhǎng)為，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，所以兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離為=cm。