Question

【题目】我国秦俑彩绘和汉代器物上用的颜料被称为“中国蓝”、“中国紫”，直到近年来人们才研究出来其成分BaCuSi4O10，BaCuSi2O6。

(1)“中国蓝”、“中国紫”中均具有Cun＋离子，n＝___。

(2)在5500年前，古代埃及人就己经知道如何合成蓝色颜料—“埃及蓝”CaCuSi4O10，其合成原料中用CaCO3代替了BaCO3，其它和“中国蓝”一致。CO32一中键角∠OCO为___。根据所学，从原料分解的角度判断“埃及蓝”的合成温度比“中国蓝”更___(填“高”或“低”)。

(3)CaCux合金可看作由如图所示的(a)、(b)两种原子层交替堆积排列而成。(a)是由Cu和Ca共同组成的层，层中Cu—Cu之间由实线相连；(b)是完全由Cu原子组成的层，Cu—Cu之间也由实线相连。图中虚线构建的六边形，表示由这两种层平行堆积时垂直于层的相对位置；(c)是由(a)和(b)两种原子层交替堆积成CaCux合金的晶体结构图。在这种结构中，同一层的Ca—Cu距离为294pm，相邻两层的Ca—Cu距离为327pm。

①该晶胞中Ca有___个Cu原子配位(不一定要等距最近)。

②同一层中，Ca原子之间的最短距离是______pm，设NA为阿伏加德罗常数的值，CaCux晶体的密度是_____g/cm3(用含m、n的式子表示)。

Answer 1

【答案】2 120° 低 18

【解析】

（1）根据化合物中所有元素的化合价代数和为0可计算出Cu的化合价，即+2+n+44-210=0，n=2；

（2）碳酸根中C原子属于sp2杂化，平面正三角形，键角为120°，对于碱土金属碳酸盐的热稳定性BaCO3比CaCO3稳定性弱，因为Ba的金属性比Ca强，故合成“埃及蓝”的温度比合成“中国蓝”的温度低；

（3）①以上面面心上的Ca原子为例，该晶胞中Ca原子配位的Cu原子包含上面6个、相同层6个、下层6个，所以其配位数为18；

②同一层中，六边形中心的Ca原子和边上的两个Ca原子形成正三角形，所以Ca原子之间最短距离是六边形边长===；该晶胞中Ca原子个数==3、Cu原子个数==15，该晶胞体积=cm3= cm3，晶体密度=。