Question

【題目】如圖，直線交點處的圓圈為NaCl晶體中Na＋或Cl－所處的位置。這兩種離子在空間三個互相垂直的方向上都是等距離排列的。

(1)請將其中代表Na＋的圓圈涂黑(不必考慮體積大小)，以完成NaCl晶體結構示意圖______________。

(2)晶體中，在每個Na＋的周圍與它最接近的且距離相等的Na＋共有________個。

(3)在NaCl晶胞中正六面體的頂角上、面上、棱上的Na＋或Cl－為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有，一個晶胞中Cl－的個數等于________，即________(填計算式)；Na＋的個數等于________，即________(填計算式)。

(4)設NaCl的摩爾質量為Mrg·mol－1，食鹽晶體的密度為ρ g·cm－3，阿伏加德羅常數的值為NA。食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子間的距離為____________________________________cm。

Answer 1

【答案】 12 4 12×＋1＝4 4 8×＋6×＝4 ·

【解析】

（1）氯化鈉晶體中鈉離子、氯離子的配位數都是6；

（2）在NaCl晶胞中，Na+或Cl-所處的位置是頂點面心和棱邊的中點，鈉離子、氯離子的配位數都是6，所以與Na+最接近的且距離相等的Na+共有12個；

（3）根據均攤法求得每個晶胞中離子的個數；

（4）根據NaCl的摩爾質量為Mrgmol-1及密度為ρgcm-3，求得晶胞的體積，進而求得棱邊長，而兩個距離最近的鈉離子中心間的距離等于晶胞面對角線的一半。

（1）氯化鈉晶體中，鈉離子或氯離子的配位數都是6，則氯化鈉晶體的結構示意圖為，故答案為：；

（2）在NaCl晶胞中，Na+或Cl-所處的位置是頂點面心和棱邊的中點，鈉離子、氯離子的配位數都是6，所以與Na+最接近的且距離相等的Na+共有12個，故答案為：12；

（3）根據均攤法可知，處于頂點的離子，同時為8個晶胞共有，每個離子有屬于晶胞；處于棱上的離子，同時為4個晶胞共有，每個離子有屬于晶胞；處于面上的離子，同時為2個晶胞共有，每個離子有屬于晶胞；處于晶胞內部（體心）的離子，則完全屬于該晶胞，則在NaCl晶胞中Cl－的個數等于12×＋1＝4，Na＋的個數等于8×＋6×＝4，故答案為：4；12×＋1＝4；4；8×＋6×＝4；

（4）食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子間的距離為面對角線的一半，設晶胞邊長為a，兩個距離最近的鈉離子間的距離為x，在NaCl晶胞中，含4個Cl-和4個Na+，則晶胞的質量為=a3ρ，a=cm， x=acm=cm=·cm，故答案為：·。