Question

【題目】1986年，瑞士兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種性能良好的金屬氧化物超導(dǎo)體，使超導(dǎo)工作取得突破性進(jìn)展，為此兩位科學(xué)家獲得了1987年的Nobel物理學(xué)獎(jiǎng)，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。

(1)根據(jù)圖示晶胞結(jié)構(gòu)，推算晶體中Y、Cu、Ba和O原子個(gè)數(shù)比，確定其化學(xué)式_________________。

(2)根據(jù)（1）所推出的化合物的組成，計(jì)算其中Cu原子的平均化合價(jià)（該化合物中各元素的化合價(jià)為、、和），試計(jì)算化合物中這兩種價(jià)態(tài)Cu原子個(gè)數(shù)比___________。

Answer 1

【答案】 YBa2Cu3O7 Cu2+∶Cu3+=2∶1

【解析】（1）根據(jù)均攤法可知頂點(diǎn)占1/8，面上占1/2，棱上占1/4，體心全屬于，Cu的個(gè)數(shù)8×1/8＋8×1/4=3，O的個(gè)數(shù)28×1/4=7，Ba的個(gè)數(shù)2，Y的個(gè)數(shù)1，化學(xué)式為：YBa2Cu3O7；（2）設(shè)Cu2+、Cu3+的個(gè)數(shù)分別是x、y，則x+y＝3，根據(jù)正負(fù)價(jià)代數(shù)和為0可知3+2×2+2x+3y＝7×2，解得x＝2，y＝1，即化合物中這兩種價(jià)態(tài)Cu原子個(gè)數(shù)比為 Cu2+∶Cu3+=2∶1。