高中化学每日一题(9)

9. 金属钒（立方晶胞，Ⅰ）和硅粉高温熔炼

可制取传统超导材料V_xSi_y（立方晶胞，Ⅱ）。

已知此体系中紧邻钒原子间的距离变短

可增强超导性能。下列说法错误的是

A. X：Y = 3：1

B. 与Si紧邻的V有12个

C. 晶胞中的价层电子总数为19

D. V_xSi_y的超导性质优于金属钒

先尝试作答

答案在后面...... 

答案：C

本题考查了晶胞的计算和价层电子的内容。          

A.

通过晶胞可确定：

V(钒):  ，

六个面分别有2个V原子：2×6×1/2 = 6

Si(硅): 。

八角一心：8×1/8 + 1 = 2

因此 X：Y = 6：2 = 3：1

均摊法：

原子在晶胞中的位置不同，

分给这个晶胞的份额也不一样。

‌晶胞内部的原子‌：完全属于这个晶胞，算‌1个‌。

‌面上的原子‌：被2个晶胞共用，每个晶胞只占‌1/2‌。

‌棱上的原子‌：被4个晶胞共用，每个晶胞只占‌1/4‌。

‌顶点上的原子‌：被8个晶胞共用，每个晶胞只占‌1/8‌。‌‌‌

计算时，把各位置的原子数乘上对应比例，

最后加起来就是晶胞实际含有的原子总数。

‌‌‌

B.

选取晶胞体心Si原子作为参照，

空间分层统计可得等距紧邻的V原子一共12个。

就是六个面上分别有的2个V原子：6×2 = 12。

C.

V(钒)为第ⅤB族元素，

单个V(钒)价层电子数为5；（3d³4s²）

Si(硅)为第ⅣA族元素，

单个Si价层电子数为4；（3s²3p²）

V₆Si₂晶胞内总价层电子数：6×5+2×4=38。

第四周期的21~36号元素，

电子排布式必须记熟！！！

D.

仔细阅读题干中所给的信息：

已知此体系中紧邻钒原子间的距离变短可增强超导性能。

I：紧邻钒原子间的距离0.30 nm

II：紧邻钒原子间的距离0.24 nm

因此  V_xSi_y的超导性质优于金属钒。