Question

6．有下列离子晶体立体构型示意图如图所示．

（1）以M代表阳离子，以N代表阴离子，写出各离子晶体的组成表达式．
AMN；BMN₂；CMN₂；DMN．
（2）已知FeS₂晶体（黄铁矿的主要成分）具有A的立体结构．
①FeS₂晶体中具有的化学键类型是离子键和共价键
②若晶体结构A中相邻的阴、阳离子间的距离为a cm，且用N_A代表阿伏加德罗常数，则FeS₂晶体的密度是$\frac{60}{{N}_{A}{a}^{3}}$g•cm^-3．

Answer 1

分析 （1）根据微粒所在晶胞位置，利用均摊法计算微粒数目之比，得到化学式；
（2）①根据FeS₂晶体的晶体结构可知，晶体中阳离子与阴离子个数比为为1：1，所以晶体中存在亚铁离子与S₂^2-，据此判断化学键；
②晶体结构A中相邻的阴、阳离子间的距离为a cm，所以晶胞的体积为a³cm³，晶胞中含有阴阳离子个数都是$\frac{1}{2}$，根据$ρ=\frac{m}{V}$计算密度；

解答 解：（1）A、M位于顶点，数目为4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$，N位于顶点，数目为4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$，微粒数目为1：1，即化学式为MN；
B、M分别位于晶胞的体心和顶点位置，体心占1个，顶点占8×$\frac{1}{8}$=1个，共2个，N分别位于面上和体内，面上4×$\frac{1}{2}$=2个，体内2个，共4个，即晶胞中两种微粒数目之比为1：2，化学式为MN₂；
C、M位于顶点，数目为4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$，N位于体心，数目为1，化学式为MN₂；
D、M位于顶点，数目为8×$\frac{1}{8}$=1，N位于体心，数目为1，化学式为MN，
故答案为：MN；MN₂；MN₂；MN；
（2）①根据FeS₂晶体的晶体结构可知，晶体中阳离子与阴离子个数比为为1：1，所以晶体中存在亚铁离子与S₂^2-，亚铁离子与S₂^2-之间是离子键，S₂^2-中存在共价键，所以晶体中存离子键和共价键，
故答案为：离子键和共价键；
②晶体结构A中相邻的阴、阳离子间的距离为a cm，所以晶胞的体积为a³cm³，晶胞中含有阴阳离子个数都是$\frac{1}{2}$，所以晶体的密度为ρ=$\frac{\frac{56+64}{{N}_{A}}}{{a}^{3}}$×$\frac{1}{2}$g/cm³=$\frac{60}{{N}_{A}{a}^{3}}$g/cm³，
故答案为：$\frac{60}{{N}_{A}{a}^{3}}$；

点评 本题考查了均摊法晶胞的计算、化学键、以及晶胞密度的计算等知识，为高考热点题型，难度中等，其中晶胞的计算是该题的难点，注意物质结构知识的灵活运用．