Question

【題目】在離子晶體中，陰陽離子按一定規律在空間排列，如圖(1)所示即是NaCl的晶體結構，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）在晶體中，每個Na+離子周圍與它最接近的、且距離相等的Cl-共有_________個；

每個Na+離子周圍與它最接近的、且距離相等的Na+共有__________個。而Na+離子數目與Cl-離子數目之比為______________。

在離子晶體中，陰陽離子具有球對稱的電子云。它們可以被看成是不等徑的剛性圓球，并彼此相切（如圖⑵所示）。離子鍵的鍵長是相鄰陰陽離子的半徑之和（如圖⑶所示），已知a為常數。

試回答下列問題：

（2）NaCl晶體中離子鍵的鍵長為______________________。Na+離子半徑與Cl-離子半徑比r+/r- =____________。（已知 √2=1.414 , √3=1.732, √5=2.236）

（3）NaCl晶體中不存在分子，但在溫度達到1413℃時，NaCl晶體形成氣體，并以分子形式存在，現有29.25gNaCl晶體，強熱使溫度達到1450℃，測得氣體體積為5.6L(已折算為標準狀況)，則此時氯化鈉氣體的分子式為_______________________。

（4）納米材料的表面原子占總原子數的比例極大，這是它具有許多特殊性質的原因，假設某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰好等于氯化鈉晶胞的大小和形狀，則這種納米顆粒的表面原子占總原子數的百分數為__________________。

Answer 1

【答案】6 12 1:1 1.706 Na2Cl2 96.3%

【解析】

（1）的半徑是小于的，因此圖中的綠球是，紅球是，再來數它們的配位數即可；

（2）根據圖（2）可以看出，晶體常數a其實就是一個的直徑加上兩個的半徑；

（3）根據已有數據計算其摩爾質量即可知道其分子式；

（4）由圖（1）不難看出，除了晶胞體心的離子外，其它離子全部位于表面。

（1）根據晶胞不難數出，每個周圍與它最近、且距離相等的有6個，而每個周圍與它最近、且距離相等的有12個，這個化學式其實表示的就是和是1:1的；

（2）根據分析，晶胞常數a相當于1個的直徑和1個的直徑，而離子鍵的鍵長相當于1個的半徑和1個的半徑，故鍵長為； 正方形對角線的長度是邊長的倍，則根據圖（2）有，化簡得到1.706；

（3）直接用算出物質的量，再用算出其摩爾質量，因此分子式為；

（4）不難看出，一個晶胞中的27個離子里有26個位于表面，因此。