Question

离子晶体中的阴、阳离子是有规律排布的，测得氯化钠晶体中靠得最近的Na⁺与Cl^-离子间的距离为dcm，借助这一数据，某化学实验小组设计了一个测定阿伏伽德罗常数的实验方案，该方案的关键是测定NaCl的密度．
（1）鉴别晶体和非晶体最可靠的科学方法是

 

．
（2）将称取的细粉状的NaCl样品加入25ml容量瓶中，然后向容量瓶中加入一种液体，至凹液面与容量瓶刻度线相切，记录加入液体体积为vml，则NaCl样品的体积为

 

．
（3）向容量瓶中加入液体可以是

 

（选填“水”或“四氯化碳”），简述选该种液体和不选另一种液体的理由是

 

．
（4）经测定NaCl晶体的密度为ρ（g?cm^-3），摩尔质量为M（g?mol^-1），则阿伏伽德罗常数N_A的值为

 

（用字母表示）．

Answer 1

考点：阿伏加德罗常数的测定

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来，因此，区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验；
（2）加入液体与NaCl的体积总共为25mL，加入液体为vmL，依据两者之差即为NaCl的体积计算即可；
（3）依据氯化钠易溶于水而难溶于四氯化碳回答即可；
（4）根据均摊法计算出一个晶胞中所包含的Na⁺与Cl^-数目，利用晶体密度、晶胞体积和晶胞摩尔质量计算阿伏伽德罗常数．

解答： 解：（1）构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来．因此，区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验，故答案为：X射线衍射法；
（2）加入液体与NaCl的体积总共为25mL，加入液体为vmL，则NaCl的体积为：（25-v）mL，故答案为：（25-v）mL；
（3）由于NaCl可以溶于水，而溶于水之后，得到的总体积不是两者体积之和，而NaCl难溶于四氯化碳，可以认为总体积是两者体积之和，故答案为：NaCl可以溶于水，而溶于水之后，得到的总体积不是两者体积之和，而NaCl难溶于四氯化碳，可以认为总体积是两者体积之和；
（4）一个NaCl的晶胞中所包含的Na⁺为：12×

1

4

+1=4，Cl^-数目为：8×

1

8

+6×

1

2

=4，即1个NaCl晶胞的体积实际上是4个Na⁺和4个Cl^-共同所占的体积，由NaCl晶胞示意图可知1个Na⁺与1个Cl^-共同占有的体积为V=

1

4

×（2dcm）³=2d³cm³，由等式N_A?ρ?V=M，可得N_A=

M

2ρd3

，故答案为：

M

2ρd3

．

点评：本题考查有关晶体计算等方法，应注意每个晶胞中所含微粒数目，然后计算摩尔质量．