Question

13．根据下列结构示意图，判断下列说法中正确的是（　　）

• A． 在CsCl晶体中，距Cs⁺最近的Cl^-有6个
• B． 在CaF₂晶体中，Ca²⁺周围距离最近的F^-有4个
• C． 在SiO₂晶体中，每个晶胞中含有4个Si原子和8个O原子
• D． 在铜晶体中，每个铜原子周围距离最近的铜原子有12个

Answer 1

分析 A．氯化铯晶体中，铯离子的配位数是8；
B．根据晶胞结构图可知，每个晶胞中含有大白空心球的个数为8，而小黑球的个数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，结合CaF₂的化学式可知，大白空心球表示F^-，小黑球表示Ca²⁺；
C．根据晶胞中原子个数的计算方法计算原子个数，注意二氧化硅晶体中存在四面体结构单元，每个硅原子能构成四个共价键，每个氧原子能形成2个共价键，Si处于中心，O处于4个顶角；
D．以顶点Cu原子为研究对象，与之最近的Cu原子位于面心，每个顶点为8个晶胞共用．

解答 解：A．在CsCl晶体中，每个Cs⁺周围与其距离最近的Cl^-有8个，故A错误；
B．在CaF₂晶体中，每个F^-周围最近距离的Ca²⁺分布在一个顶点以及和这个顶点相连的三个面的面心上，一共是4个，每个Ca²⁺被8个F^-所包围，故B错误；
C．在二氧化硅晶胞中有8个硅原子位于立方晶胞的8个顶角，有6个硅原子位于晶胞的6个面心，还有4个硅原子与16个氧原子在晶胞内构成4个硅氧四面体，它们均匀错开排列于晶胞内，所以每个晶胞中含有8个Si原子和16个O原子，故C错误；
D．以顶点Cu原子为研究对象，与之最近的Cu原子位于面心，每个顶点为8个晶胞共用，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为$\frac{3×8}{2}$=12，故D正确；
故选D．

点评 本题考查晶体结构，明确晶胞结构是解本题关键，难点是配位数的计算，难度中等，注意掌握晶胞中配位数的计算方法，试题培养了学生的灵活应用能力．