Question

如圖為某晶胞結構，其中Xⁿ⁺中K、L、M三個電子層均填滿電子，下列有關說法正確的是（　　）

• A、該晶體的化學式是Cu₃N
• B、Xⁿ⁺離子中n=2
• C、X是第三周期元素
• D、在晶體中，N^3-的配位數為3

Answer 1

考點：晶胞的計算

專題：化學鍵與晶體結構

分析：計算晶胞中微粒數目的常用方法是均攤法．均攤法是指每個晶胞平均擁有的粒子數目．
長方體（或正方體）形晶胞中不同位置的粒子數的計算：①處于頂點的粒子，同時為8個晶胞所共有，每個粒子有

1

8

屬于該晶胞．②處于棱上的粒子，同時為4個晶胞所共有，每個粒子有

1

4

屬于該晶胞．③處于面上的粒子，同時為2個晶胞所共有．每個粒子有

1

2

屬于該晶胞．④處于晶胞內部的粒子，則完全屬于該晶胞．
可知某個粒子為n個晶胞所共有，則該粒子

1

n

有屬于這個晶胞．

解答： 解：A、利用均攤法，晶胞中Xⁿ⁺在棱上微粒個數為：

1

4

×12=3，N^3-在頂角上其個數為：

1

8

×8=1，所以Xⁿ⁺和N^3-的個數比為3：1，所以化學式為X₃N，再根據物質為電中性，價態(tài)之和為0可得3n+（-3）=0，解得n=1，Xⁿ⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，說明X元素的原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，所以X為銅元素，所以該晶體化學式是Cu₃N，故A正確；
B、由A解析知n=1，故B錯誤；
C、由A解析知X為銅元素，位于第四周期第ⅠB族，故C錯誤；
D、N^3-在晶體的頂角上，所以被6個Xⁿ⁺在上下前后左右包圍，所以N^3-的配位數為6，故D錯誤．
故選：A．

點評：本題考查了元素推斷和晶胞結構的確定，難度較大，解題時要注意均攤法計算晶胞的原子個數．