Question

晶体是由能够反映晶体结构特征的基本重复单位（晶胞）在空间连续重复延伸而形成的．因此研究晶体的结构常通过研究其晶胞的结构．
（1）金属钾、γ-铁的晶体的晶胞如图Ⅰ，钾、γ-铁两种晶体的晶胞中金属原子的配位数之比为

 

．
（2）2007年诺贝尔化学奖获得者Gerhard、Ertl利用光电子能谱证实：用于合成氨反应的催化剂铁触媒是在铁的表面上均匀存在一些氮原子，图Ⅱ为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图（图2中小黑色球代表氮原子，灰色球代表铁原子）．则在图示状况下，铁颗粒表面上Fe、N原子数的比值为

 

．
（3）铜和铂的化合物在超导和医药上有重要应用，Cu的化合物A（晶胞如图Ⅲ）即为超导氧化物之一，超导氧化物A的化学式为

 

（按照原子数由少到多书写）．

Answer 1

考点：晶胞的计算

专题：

分析：（1）K晶体中以体心上的K原子为中心原子判断其配位数；γ-铁中Fe原子配位数=3×8÷2；
（2）该晶面上每个N原子周围有4个Fe原子、每个Fe原子周围有2个N原子，利用均摊法计算铁颗粒表面上Fe、N原子数的比值；
（3）该晶胞中Y原子个数=8×

1

8

=1，Ba原子个数=8×

1

4

=2，Cu原子个数=3，O原子个数=10×

1

2

+2=7，据此判断其化学式．

解答： 解：（1）K晶体中以体心上的K原子为中心原子知其配位数为8；γ-铁中Fe原子配位数=3×8÷2=12，所以K、γ-铁晶体中配位数之比为8：12=2：3，故答案为：2：3；
（2）该晶面上每个N原子周围有4个Fe原子、每个Fe原子周围有2个N原子，利用均摊法知，铁颗粒表面上Fe、N原子数的比值=

1

2

：

1

4

=2：1，故答案为：2：1；
（3）该晶胞中Y原子个数=8×

1

8

=1，Ba原子个数=8×

1

4

=2，Cu原子个数=3，O原子个数=10×

1

2

+2=7，所以该物质的化学式为YBa₂Cu₃O₇，故答案为：YBa₂Cu₃O₇．

点评：本题考查晶胞计算，侧重考查分析计算、空间想象能力，利用均摊法确定原子个数，注意（3）中有两个O原子位于晶胞内部，为易错点．