题目
【单选题】面心立方ZnS中的Zn原子位于由S原子构成的________间隙中A. 八面体B. 四面体C. 立方体D.
【单选题】面心立方ZnS中的Zn原子位于由S原子构成的________间隙中
A. 八面体
B. 四面体
C. 立方体
D.
A. 八面体
B. 四面体
C. 立方体
D.
题目解答
答案
四面体
解析
考查要点:本题主要考查学生对面心立方晶体结构中间隙类型的判断能力,以及对离子晶体中离子排列规律的理解。
解题核心思路:
- 明确面心立方结构的间隙类型:面心立方结构中存在两种主要间隙——八面体间隙(由6个原子围成)和四面体间隙(由4个原子围成)。
- 分析离子电荷与半径关系:Zn²⁺的离子半径小于S²⁻,因此Zn²⁺会填充到S²⁻构成的间隙中。
- 结合配位数判断间隙类型:Zn²⁺的配位数为4,对应四面体间隙的几何特征。
破题关键点:
- 离子大小决定填充位置:较小的阳离子(Zn²⁺)填充较大的阴离子(S²⁻)形成的间隙。
- 配位数与间隙类型的匹配:四面体间隙的配位数为4,与Zn²⁺的实际配位数一致。
在面心立方ZnS晶体中,S²⁻作为较大离子形成面心立方晶格,Zn²⁺作为较小离子填充间隙。
- 间隙类型分析:
- 八面体间隙:由6个S原子围成,位于面心或晶胞中心,配位数为6。
- 四面体间隙:由4个S原子围成,位于边心或晶胞内部特定位置,配位数为4。
- 配位数匹配:
Zn²⁺的电荷较高,需要与S²⁻保持稳定的配位关系。实验表明,Zn²⁺的配位数为4,因此其占据四面体间隙。