晶体结构题型分类示例VIP专享VIP免费

晶体结构题型分类示例一、分析离子晶体中阴、阳离子空间位置关系理解离子晶体结构是从分析晶体中阴、阳离子间的空间位置关系入手的。中学化学课本有氯化铯、氯化钠两种典型的晶体结构模型图，观察离子晶体的模型图首先是要弄清这两种离子的排布规律、离子之间的空间位置关系。不仅要直接观察课本给出的离子晶体管结构模型图，还应从多种不同角度进行观察。例1、下面图像是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断属于NaCl晶体结构的是A、图1和图3B、图2和图3C、图1和图4D、只有图1分析：若平时对CsCl晶体结构模型作过仔细观察，很容易辨认出题中图3就是CsCl晶体结构模型示意图，把图3向上或向下延伸后，再进行分割后就可得到图2。若平时对氯化钠晶体结构模型图作过观察研究，就可发现：图1可看成是图9中以体心的钠离子为中心和跟这个钠离子直接相连的6个氯离子构成的正八面体；图4恰好是图9分割成八个小立方体所得到的一个单元。所以答案应选C。例2、如图5中直线交点处的圆圈为氯化钠晶体中Na+离子或Cl－离子所处的位置。请将其中代表Na+离子的圆圈涂黑（不考虑体积大小），以完成NaCl晶体的结构示意图。晶体中，在每个Na+离子周围与它最接近的且距离相等的Na+共有___________个。分析：氯化钠晶体是由Na+和Cl－互相结合在一起而堆积起来的。题图中所出的晶体的9个平面，每个平面的中心是1个离子，其上、下、左、右、前、后共有6个带有与之相反电荷的离子，平面的4个角上则是4个带有与之相同电荷的离子，按这种规律，只要将题图中任何一个圆圈涂黑（即认为是Na+），然后再将与之相同间隔一个的圆圈涂黑，就得到了氯化钠晶体示意图。因为Na+和Cl－空间相对位置完全一样，便于回答后续问题，应把处于立方体中心的圆圈看成是Na+（即图9）以图9为观察对象，把中心的钠离子看成是球心，以其中小正方形的对角线为半径，所得球面上的钠离子就是符合题述要求的钠离子，图中立方体的棱边上的钠离子都恰好在这个球面上，所以共有12个钠离子。还有一种方法。分析居于立方体中心的钠离子，实际上共有3个平面通过它，如将3个平面分别称之为x、y、z平面，画出来可得如图（6、7、8）所示。每个面上共有四个钠离子，所以每个钠离子周围与它最接近且距离相等的钠离子共有12个。二、计算晶体的化学式及晶体密度在晶体结构中切割出一个基本结构的空间单元，弄清该空间单元中的每个顶点、每条边、每个面为多少个这样的基本结构空间单元所共有，则这一个点、一条边、一个面上的微粒对一个基本结构单元的贡献只能是它的1/m（m为共有的基本结构单元数）。计算出结构单元所对应的离子量后，再根据摩尔质量求得结构单元质量，由体积即的密度。例3、某晶体的粒子结构如图10所示：正六面体的8个顶点上为A粒子．12个棱的中点上为B粒子．6个面的中心上为C粒子．正八面体的中心上为D粒子．那么图10（1）该晶体中A、B、C、D4种粒子的个数比为＿＿＿＿＿＿；（2）此晶体中．每个A粒子周围与它最接近且距离相等的A粒子有＿＿＿＿＿＿。A．1331∶∶∶B．3131∶∶∶C．12个D．6个解析：关键是能够分析出每种粒子与其他晶胞共用的情况．以确定在一个晶胞里含有的粒子的有效个数．在1个正六面体中每个A粒子在正六面体的顶点上．而每个顶点是由8个晶胞共用的．因此每个A点相当于1/8个；在每条棱上的B粒子．由于每条棱是4个晶胞的共用边．因此每个B点相当于1/4个；每个面上的C粒子．由于每个面是两个晶胞的共用面．因此每个C点相当于1/2个；只有D粒子处于1个正八面体的中心．不与其他晶胞共用．即1个晶胞只含1个D粒子．因此．四种粒子的个数比为ABCD∶∶∶＝（8×）∶（12×）∶（6×）∶1＝1331∶∶∶因为每个A粒子是8个晶胞共用的．所以通过1个A粒子有3个互相垂直的面．3个面共有6个交点．即与A粒子最接近且距离相等的A粒子为6个．答案：（1）A（2）D例4、中学教材上图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO（氧化镍）晶体结构与NaCl相同，Ni2+与最邻近O2-的核间距离为a×10-8cm，计算NiO晶体的密度（已知NiO的摩尔质量74.7g/mol）。解析：把每个离子看作一个质点，核间距就看作两...