Question

離子晶體中的陰、陽(yáng)離子是有規(guī)律排布的，測(cè)得氯化鈉晶體中靠得最近的Na⁺與Cl^-離子間的距離為dcm，借助這一數(shù)據(jù)，某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定阿伏伽德羅常數(shù)的實(shí)驗(yàn)方案，該方案的關(guān)鍵是測(cè)定NaCl的密度．
（1）鑒別晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是

 

．
（2）將稱(chēng)取的細(xì)粉狀的NaCl樣品加入25ml容量瓶中，然后向容量瓶中加入一種液體，至凹液面與容量瓶刻度線(xiàn)相切，記錄加入液體體積為vml，則NaCl樣品的體積為

 

．
（3）向容量瓶中加入液體可以是

 

（選填“水”或“四氯化碳”），簡(jiǎn)述選該種液體和不選另一種液體的理由是

 

．
（4）經(jīng)測(cè)定NaCl晶體的密度為ρ（g?cm^-3），摩爾質(zhì)量為M（g?mol^-1），則阿伏伽德羅常數(shù)N_A的值為

 

（用字母表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：阿伏加德羅常數(shù)的測(cè)定

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）構(gòu)成晶體的粒子在微觀(guān)空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列，晶體的這一結(jié)構(gòu)特征可以通過(guò)X-射線(xiàn)衍射圖譜反映出來(lái)，因此，區(qū)分晶體和非晶體的最可靠的科學(xué)方法是對(duì)固體進(jìn)行X-射線(xiàn)衍射實(shí)驗(yàn)；
（2）加入液體與NaCl的體積總共為25mL，加入液體為vmL，依據(jù)兩者之差即為NaCl的體積計(jì)算即可；
（3）依據(jù)氯化鈉易溶于水而難溶于四氯化碳回答即可；
（4）根據(jù)均攤法計(jì)算出一個(gè)晶胞中所包含的Na⁺與Cl^-數(shù)目，利用晶體密度、晶胞體積和晶胞摩爾質(zhì)量計(jì)算阿伏伽德羅常數(shù)．

解答： 解：（1）構(gòu)成晶體的粒子在微觀(guān)空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列，晶體的這一結(jié)構(gòu)特征可以通過(guò)X-射線(xiàn)衍射圖譜反映出來(lái)．因此，區(qū)分晶體和非晶體的最可靠的科學(xué)方法是對(duì)固體進(jìn)行X-射線(xiàn)衍射實(shí)驗(yàn)，故答案為：X射線(xiàn)衍射法；
（2）加入液體與NaCl的體積總共為25mL，加入液體為vmL，則NaCl的體積為：（25-v）mL，故答案為：（25-v）mL；
（3）由于NaCl可以溶于水，而溶于水之后，得到的總體積不是兩者體積之和，而NaCl難溶于四氯化碳，可以認(rèn)為總體積是兩者體積之和，故答案為：NaCl可以溶于水，而溶于水之后，得到的總體積不是兩者體積之和，而NaCl難溶于四氯化碳，可以認(rèn)為總體積是兩者體積之和；
（4）一個(gè)NaCl的晶胞中所包含的Na⁺為：12×

1

4

+1=4，Cl^-數(shù)目為：8×

1

8

+6×

1

2

=4，即1個(gè)NaCl晶胞的體積實(shí)際上是4個(gè)Na⁺和4個(gè)Cl^-共同所占的體積，由NaCl晶胞示意圖可知1個(gè)Na⁺與1個(gè)Cl^-共同占有的體積為V=

1

4

×（2dcm）³=2d³cm³，由等式N_A?ρ?V=M，可得N_A=

M

2ρd3

，故答案為：

M

2ρd3

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有關(guān)晶體計(jì)算等方法，應(yīng)注意每個(gè)晶胞中所含微粒數(shù)目，然后計(jì)算摩爾質(zhì)量．