Question

15．元素X的某价态离子Xⁿ⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N^3-形成的晶体晶胞如图，则下列说法正确的是（　　）

• A． X元素的原子序数为28
• B． 晶体中与一个N^3-距离最近的Xⁿ⁺为8个
• C． Xⁿ⁺中n的值为1
• D． 该晶体中N^3-与Xⁿ⁺的个数比为3：1

Answer 1

分析 A．Xⁿ⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，Xⁿ⁺所含电子=2+8+18=28，故原子序数为28+n；
B．晶胞中Xⁿ⁺处于棱中心，与之相邻的N^3-离子处于Xⁿ⁺所在棱的顶点；
C．根据均摊法计算晶胞中Xⁿ⁺、N^3-离子数目，再利用化合价代数和为0计算；
D．根据均摊法计算晶胞中Xⁿ⁺、N^3-离子数目．

解答 解：A．Xⁿ⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，Xⁿ⁺所含电子=2+8+18=28，故原子序数为28+1=29，故A错误，
B．晶胞中Xⁿ⁺处于棱中心，与之相邻的N^3-离子处于Xⁿ⁺所在棱的顶点，晶体中每个Xⁿ⁺周围有2个等距离且最近的N^3-，故B错误；
C．晶胞中Xⁿ⁺可知数目为12×$\frac{1}{4}$=3、N^3-离子数目为8×$\frac{1}{8}$=1，故该晶体的阳离子与阴离子个数比为3：1，由化合价代数和为0，可知3n-3=0，故n=1，故C正确；
D．晶胞中Xⁿ⁺可知数目为12×$\frac{1}{4}$=3、N^3-离子数目为8×$\frac{1}{8}$=1，故该晶体中N^3-与Xⁿ⁺的个数比为1：3，故D错误；
故选C．

点评 本题考查晶胞结构及计算，注意利用均摊法进行晶胞有关计算，需要学生具有一定空间想象能力，难度中等．