Question

如图3-15,直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na⁺或Cl^-所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。

图3-15

(1)请将其中代表Na⁺的圆圈涂黑（不必考虑体积大小），以完成NaCl晶体结构示意图。

(2)晶体中，在每个Na⁺的周围与它最接近的且距离相等的Na⁺共有_____________个。

(3)晶体中每一个重复的结构单元叫晶胞。在NaCl晶胞中正六面体的顶点上，面上，棱上的Na⁺或Cl^-为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl^-的个数等于_____________，即_____________（填计算式）；Na⁺的个数等于_____________，即_____________（填计算式）。

(4)设NaCl的摩尔质量为M_r g·mol^-1，食盐晶体的密度为ρ g·cm^-3,阿伏加德罗常数的值为N_A。食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为_____________cm。

Answer 1

解析：(1)如图3-16所示。

图3-16

(2)从体心Na⁺看，与它最接近的且距离相等的Na⁺离子共有12个。

(3)根据离子晶体的晶胞，求阴、阳离子个数比的方法是：

①处于顶点的离子，同时为8个晶胞共有，每个离子有1/8属于晶胞；

②处于棱上的离子，同时为4个晶胞共有，每个离子有1/4属于晶胞；

③处于面上的离子，同时为2个晶胞共有，每个离子有1/2属于晶胞；

④处于晶胞内部（体心）的离子，则完全属于该晶胞。

由此可知，图NaCl晶胞中，含Cl^-离子：8×+6×=4个；含Na⁺离子：12×+1=4个。

(4)设Cl^-与Na⁺的最近距离为a cm，则两个最近的Na⁺离子间的距离为a cm，又：

·N_A=M_r

即：a=

所以Na⁺离子间的最近距离为：

答案：(1)略  (2)12  (3)4  8×+6×=4  4  12×+1=4  (4)