(10分)某离子晶体晶胞结构如图所示,X位于立方体的顶点,Y位于立方体中心。试分析:
(1)晶体中每个Y同时吸引着____个X,该晶体的化学式为_____ 。
(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有________个。
(3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为_______。(4)设该晶体的化学式的式量为M,晶体密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为__________ 。
(5)下列图象是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图,试判断NaCl晶体结构的图象是
①
②
③
④
A、①
B、②
C、③
D、④
(6)用价层电子对互斥理论(VSEPR)判断下列分子或离子的空间构型
分子或离子
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H2S
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SnCl62-
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PH3
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ClO4--
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空间构型
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答案:
(1)4 XY2 (2)12
(3)109。28’ (4)cm
(5)B、 C (6)V形,正八面体,三角锥形,正四面体
【解析】
试题分析::(1)X位于顶点,体心的Y吸引着4个X。每个X吸引着8个Y,如图所示:由于X粒子位于晶胞的顶点,只有X属于该晶胞,而Y粒子位于晶胞内部,完全属于该晶胞,故该晶体中X∶Y=(×4)∶1,即化学式为XY2或Y2X。
(2)每个X周围与X最接近且距离相等的X应为8×3×=12个。
(3)由Y粒子和X粒子间虚线可知形成正四面体构型,所以∠XYX为109°28′
(4)设该晶胞的边长为a,两个X中心间距离为r,由于每个晶胞中相当于含有(×4)个X和一个Y,即个XY2。则:,cm,又因为,所以cm。
(5)氯化钠晶胞的配位数是6,所以选BC。
(6)H2S分子S有两对孤对电子和2个σ键,所以VSEPR构型是正四面体,分子构型是V形,SnCl62-离子中Sn没有孤对电子有6个σ键,所以VSEPR构型是正八面体,分子构型也是正八面体,PH3中P有一对孤对电子和3个σ键,所以VSEPR构型是正四面体,分子构型是三角锥,ClO4-中Cl没有孤对电子有4个σ键,所以VSEPR构型是正四面体,分子构型也是正四面体。
考点:晶胞的分析和价层电子对理论