高考化学一轮复习基础知识讲义专题四考点七 空隙填充问题(学生版).docVIP

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【基础知识】晶体结构与性质

考点七空隙填充问题

【必备知识】

离子晶体中,往往阴离子的半径比阳离子的半径大,所以离子晶体的结构可以看成是阴离子的堆积形成空隙,阳离子去填充阴离子形成的空隙。

1、如何判断空隙种类

填充原子配位数(一般是阳离子)

8

4

6

空隙种类

2、如何判断空隙数目?

形成空隙的原子数(一般是阴离子数):立方体:四面体:八面体=

3、如何计算填隙率?

阳离子数

4、常见晶体模型

NaCl型

Na+的配位数为,Na+填入Cl-形成的空隙中。

每个晶胞中实际拥有的Na+数是个,Cl-数是个。

每个晶胞含个空隙,Na+的填隙率为。

CsCl型

Cs+的配位数为,Cs+填入Cl-形成的空隙中。

每个晶胞中实际拥有的Cs+数是个,Cl-数是个。

每个晶胞含个空隙,Cs+的填隙率为。

CaF2型

Ca2+的配位数为,Ca2+填入F-形成的空隙中。

每个晶胞中实际拥有的Ca2+数是个,F-数是个。

每个晶胞含个空隙,Ca2+的填隙率为。

ZnS型

Zn2+的配位数为,Zn2+填入S2-形成的空隙中。

每个晶胞中实际拥有的Zn2+数是个,S2-数是个。

每个晶胞含个空隙,Zn2+的填隙率为。

【跟踪练习】

1、五氯化磷在固体状态时,由空间构型分别是正四面体和正八面体两种离子构成,下列说法正确的是()

A、五氯化磷固体是分子晶体

B、五氯化磷具有良好的导电性

C、五氯化磷晶体有[PCl3]2+和[PCl7]2—构成,其离子数目之比为1:1

D、五氯化磷晶体有[PCl4]+和[PCl6]—构成,其离子数目之比为1:1

例2、NiO的晶体结构如图,则NiO晶体中Ni2+填充在O2-形成的空隙中,其中空隙填充率为。

例3、已知立方BN晶胞结构如图所示,N原子填充在B原子形成的空隙中,其空隙填充率为。

例4、碳的一种单质C60可以与钾形成低温超导化合物,晶胞中C60的位置如图,此化合物可以看成是K填充在C60形成的所有四面体间隙和八面体间隙之间,则化学式为。另一种碱金属X与C60可形成类似化合物,但X只填充C60形成的八面体间隙的一半,此化合物化学式为。

例5、科学家研究表明,Fe3O4是由Fe2+、Fe3+、O2-通过离子键而组成的复杂离子晶体,O2-的重复排列方式如图3所示,该排列方式中存在着两种类型的由O2-围成的空隙,如1、3、6、7的O2-围成的空隙和3、6、7、8、9、12的O2-围成的空隙,前者为正四面体空隙,后者为正八面体空隙,Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中,另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中,则Fe3O4晶体中,正四面体空隙数与O2-离子数目之比_________,_______%正四面体空隙填有Fe3+。

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