【化学up】高考化学全国版+ 结构与性质 03 考点七 空隙填充问题（教师版）+讲义

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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
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=1:1:2:1
3、如何计算填隙率？
阳离子数形成的空隙数×100%
4、常见晶体模型
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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
【答案】D
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 。
【答案】正八面体 100%
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 。
【答案】四面体 50%
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 。
【答案】K3C60 X(C60)2
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+。
【答案】2:1 12.5%填充原子配位数（一般是阳离子）
8
4
6
空隙种类
立方体
四面体
八面体
NaCl型
Na+的配位数为6，Na+填入Cl-形成的八面体空隙中。
每个晶胞中实际拥有的Na＋数是4个，Cl－数是4个。
每个晶胞含4个八面体空隙，Na+的填隙率为100%。
CsCl型
Cs＋的配位数为8，Cs＋填入Cl-形成的立方体空隙中。
每个晶胞中实际拥有的Cs＋数是1个，Cl－数是1个。
每个晶胞含1个立方体空隙，Cs＋的填隙率为100%。
CaF2型
Ca2＋的配位数为8，Ca2＋填入F－形成的立方体空隙中。
每个晶胞中实际拥有的Ca2＋数是4个，F－数是8个。
每个晶胞含8个立方体空隙，Ca2＋的填隙率为50%。
ZnS型
Zn2＋的配位数为4，Zn2＋填入S2－形成的四面体空隙中。
每个晶胞中实际拥有的Zn2＋数是4个，S2－数是4个。
每个晶胞含8个四面体空隙，Zn2＋的填隙率为50%。