Question

離子晶體中的陰、陽離子是有規(guī)律排布的，測得氯化鈉晶體中靠得最近的Na⁺與Cl^-離子間的距離為dcm，借助這一數(shù)據(jù)，某化學實驗小組設(shè)計了一個測定阿伏伽德羅常數(shù)的實驗方案，該方案的關(guān)鍵是測定NaCl的密度．
（1）鑒別晶體和非晶體最可靠的科學方法是

 

．
（2）將稱取的細粉狀的NaCl樣品加入25ml容量瓶中，然后向容量瓶中加入一種液體，至凹液面與容量瓶刻度線相切，記錄加入液體體積為vml，則NaCl樣品的體積為

 

．
（3）向容量瓶中加入液體可以是

 

（選填“水”或“四氯化碳”），簡述選該種液體和不選另一種液體的理由是

 

．
（4）經(jīng)測定NaCl晶體的密度為ρ（g?cm^-3），摩爾質(zhì)量為M（g?mol^-1），則阿伏伽德羅常數(shù)N_A的值為

 

（用字母表示）．

Answer 1

考點：阿伏加德羅常數(shù)的測定

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）構(gòu)成晶體的粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列，晶體的這一結(jié)構(gòu)特征可以通過X-射線衍射圖譜反映出來，因此，區(qū)分晶體和非晶體的最可靠的科學方法是對固體進行X-射線衍射實驗；
（2）加入液體與NaCl的體積總共為25mL，加入液體為vmL，依據(jù)兩者之差即為NaCl的體積計算即可；
（3）依據(jù)氯化鈉易溶于水而難溶于四氯化碳回答即可；
（4）根據(jù)均攤法計算出一個晶胞中所包含的Na⁺與Cl^-數(shù)目，利用晶體密度、晶胞體積和晶胞摩爾質(zhì)量計算阿伏伽德羅常數(shù)．

解答： 解：（1）構(gòu)成晶體的粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列，晶體的這一結(jié)構(gòu)特征可以通過X-射線衍射圖譜反映出來．因此，區(qū)分晶體和非晶體的最可靠的科學方法是對固體進行X-射線衍射實驗，故答案為：X射線衍射法；
（2）加入液體與NaCl的體積總共為25mL，加入液體為vmL，則NaCl的體積為：（25-v）mL，故答案為：（25-v）mL；
（3）由于NaCl可以溶于水，而溶于水之后，得到的總體積不是兩者體積之和，而NaCl難溶于四氯化碳，可以認為總體積是兩者體積之和，故答案為：NaCl可以溶于水，而溶于水之后，得到的總體積不是兩者體積之和，而NaCl難溶于四氯化碳，可以認為總體積是兩者體積之和；
（4）一個NaCl的晶胞中所包含的Na⁺為：12×

1

4

+1=4，Cl^-數(shù)目為：8×

1

8

+6×

1

2

=4，即1個NaCl晶胞的體積實際上是4個Na⁺和4個Cl^-共同所占的體積，由NaCl晶胞示意圖可知1個Na⁺與1個Cl^-共同占有的體積為V=

1

4

×（2dcm）³=2d³cm³，由等式N_A?ρ?V=M，可得N_A=

M

2ρd3

，故答案為：

M

2ρd3

．

點評：本題考查有關(guān)晶體計算等方法，應注意每個晶胞中所含微粒數(shù)目，然后計算摩爾質(zhì)量．