如图所示为PTC元件(热敏电阻)的主要成分--钡钛矿晶体结构,该结构是具有代表性的最小重复单位.该晶体经X射线分析鉴定,重复单位为正方体,边长a=403.1pm,顶点位置为Ti4+所占,体心位

时间:2024-04-30 15:07:55 5A范文网 浏览: 平时作业 我要投稿

问题描述:

如图所示为PTC元件(热敏电阻)的主要成分--钡钛矿晶体结构,该结构是具有代表性的最小重复单位.该晶体经X射线分析鉴定,重复单位为正方体,边长a=403.1pm,顶点位置为Ti4+所占,体心位置为Ba2+所占,所有棱心位置为O2-所占.
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(1)写出晶体的化学式___;
(2)若将Ti4+置于晶胞的体心,Ba2+置于晶胞的顶点,则O2-处于立方体的什么位置?___;
(3)在该物质的晶体中,每个Ti4+周围与它最邻近的且距离相等的Ti4+有___在空间呈___形状分布.
(4)指明Ti4+的氧配位数为___;
(5)Ba2+和O2-联合组成哪种类型的堆积?___;
(6)计算该晶体密度___.

最佳答案

(1)由结构可知,Ba2+位于体心有1个,Ti4+位于顶点,数目为8×

1
8
=1个,O2-位于棱心,数目为12×
1
4
=3个,故其化学式为BaTiO3;
故答案为:BaTiO3;
(2)根据晶胞结构可知,每个Ti4+周围有6个O2-,若Ti4+位于晶胞的体心,Ba2+位于晶胞的顶点,则O2-处于立方体面心上;
故答案为:面心;
(3)由晶体结构,每个Ti4+周围与它最邻近且距离相等的Ti4+位于以为Ti4+交点棱上,补全晶胞可知,每个Ti4+周围有6个,形成正八面体结构;
故答案为:6;正八面体;
(4)根据晶胞的结构可知,每个Ti4+周围有6个O2-,所以Ti4+的氧配位数为6;
故答案为:6;
(5)根据晶胞结构可知,每个Ti4+周围有6个O2-,若Ti4+位于晶胞的体心,Ba2+位于晶胞的顶点,则O2-处于立方体面心上;
故答案为:面心立方;
(6)Ba2+位于体心有1个,Ti4+位于顶点,数目为8×
1
8
=1个,O2-位于棱心,数目为12×
1
4
=3个,在每个晶胞中含有一个CaTiO3,质量为
136
6.02×10?23
g;晶体密度ρ=
m
V
=
136
6.02×10?23
g?
(403.1×10-10cm)3
g/cm3=3.45g/cm3;
故答案为:3.45g/cm3.

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