Question

6．有下列離子晶體立體構型示意圖如圖所示．

（1）以M代表陽離子，以N代表陰離子，寫出各離子晶體的組成表達式．
AMN；BMN₂；CMN₂；DMN．
（2）已知FeS₂晶體（黃鐵礦的主要成分）具有A的立體結構．
①FeS₂晶體中具有的化學鍵類型是離子鍵和共價鍵
②若晶體結構A中相鄰的陰、陽離子間的距離為a cm，且用N_A代表阿伏加德羅常數(shù)，則FeS₂晶體的密度是$\frac{60}{{N}_{A}{a}^{3}}$g•cm^-3．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)微粒所在晶胞位置，利用均攤法計算微粒數(shù)目之比，得到化學式；
（2）①根據(jù)FeS₂晶體的晶體結構可知，晶體中陽離子與陰離子個數(shù)比為為1：1，所以晶體中存在亞鐵離子與S₂^2-，據(jù)此判斷化學鍵；
②晶體結構A中相鄰的陰、陽離子間的距離為a cm，所以晶胞的體積為a³cm³，晶胞中含有陰陽離子個數(shù)都是$\frac{1}{2}$，根據(jù)$ρ=\frac{m}{V}$計算密度；

解答 解：（1）A、M位于頂點，數(shù)目為4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$，N位于頂點，數(shù)目為4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$，微粒數(shù)目為1：1，即化學式為MN；
B、M分別位于晶胞的體心和頂點位置，體心占1個，頂點占8×$\frac{1}{8}$=1個，共2個，N分別位于面上和體內(nèi)，面上4×$\frac{1}{2}$=2個，體內(nèi)2個，共4個，即晶胞中兩種微粒數(shù)目之比為1：2，化學式為MN₂；
C、M位于頂點，數(shù)目為4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$，N位于體心，數(shù)目為1，化學式為MN₂；
D、M位于頂點，數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1，N位于體心，數(shù)目為1，化學式為MN，
故答案為：MN；MN₂；MN₂；MN；
（2）①根據(jù)FeS₂晶體的晶體結構可知，晶體中陽離子與陰離子個數(shù)比為為1：1，所以晶體中存在亞鐵離子與S₂^2-，亞鐵離子與S₂^2-之間是離子鍵，S₂^2-中存在共價鍵，所以晶體中存離子鍵和共價鍵，
故答案為：離子鍵和共價鍵；
②晶體結構A中相鄰的陰、陽離子間的距離為a cm，所以晶胞的體積為a³cm³，晶胞中含有陰陽離子個數(shù)都是$\frac{1}{2}$，所以晶體的密度為ρ=$\frac{\frac{56+64}{{N}_{A}}}{{a}^{3}}$×$\frac{1}{2}$g/cm³=$\frac{60}{{N}_{A}{a}^{3}}$g/cm³，
故答案為：$\frac{60}{{N}_{A}{a}^{3}}$；

點評 本題考查了均攤法晶胞的計算、化學鍵、以及晶胞密度的計算等知識，為高考熱點題型，難度中等，其中晶胞的計算是該題的難點，注意物質結構知識的靈活運用．