Question

如图为某晶胞结构，其中Xⁿ⁺中K、L、M三个电子层均填满电子，下列有关说法正确的是（　　）

• A、该晶体的化学式是Cu₃N
• B、Xⁿ⁺离子中n=2
• C、X是第三周期元素
• D、在晶体中，N^3-的配位数为3

Answer 1

考点：晶胞的计算

专题：化学键与晶体结构

分析：计算晶胞中微粒数目的常用方法是均摊法．均摊法是指每个晶胞平均拥有的粒子数目．
长方体（或正方体）形晶胞中不同位置的粒子数的计算：①处于顶点的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有

1

8

属于该晶胞．②处于棱上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有

1

4

属于该晶胞．③处于面上的粒子，同时为2个晶胞所共有．每个粒子有

1

2

属于该晶胞．④处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞．
可知某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子

1

n

有属于这个晶胞．

解答： 解：A、利用均摊法，晶胞中Xⁿ⁺在棱上微粒个数为：

1

4

×12=3，N^3-在顶角上其个数为：

1

8

×8=1，所以Xⁿ⁺和N^3-的个数比为3：1，所以化学式为X₃N，再根据物质为电中性，价态之和为0可得3n+（-3）=0，解得n=1，Xⁿ⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，说明X元素的原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，所以X为铜元素，所以该晶体化学式是Cu₃N，故A正确；
B、由A解析知n=1，故B错误；
C、由A解析知X为铜元素，位于第四周期第ⅠB族，故C错误；
D、N^3-在晶体的顶角上，所以被6个Xⁿ⁺在上下前后左右包围，所以N^3-的配位数为6，故D错误．
故选：A．

点评：本题考查了元素推断和晶胞结构的确定，难度较大，解题时要注意均摊法计算晶胞的原子个数．