Question

(1)中学教材上图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。 NiO（氧化镍〕晶体的结构与NaQ相同，Ni²⁺与最邻近O^2-的核间距离为a10^-8cm，计算NiO晶体的密度（已知NiO的摩尔质量为74．7g．mol^-1）．

(2)天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如右图所示的缺陷：一个Ni²⁺空缺，另有两个Ni²⁺被两个Ni³⁺所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Nio970,试计算该晶体中Ni³⁺与Ni²⁺的离子数之比。        

 

Answer 1

（1）1cm³中阴、阳离子总数＝(1．00cm/a×10^-8cm)³

1cm³中 Ni²⁺-O₂^-离子对数＝(1．00cm/a×10^-8cm)³×1/2

密度＝a×10^-8cm³/2×6．02×10²³mol^-1 或是

密度＝[(1．00cm/a×10^-8cm)³×74．7g?mol^-1]/2×NA＝(62．0/a3)g cm^-3，

（2）设1mol Ni0．97O中含Ni₃+x mol, Ni²⁺(0．97-x)mol                                   

根据电中性：3x mol + 2(0．97-x)mol=2×1mol  x=0．06 （1分〕

Ni²⁺为(0．97-x)mol=0．91

离子数之比 Ni³⁺:Ni²⁺=0．06:0．91=6:91