(1)中学教材上图示了NaCl晶体结构.它向三维空间延伸到完美晶体.NiO 晶体的结构与N

发布时间：2021-02-21 03:45:07

(1)中学教材上图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸到完美晶体。NiO (氧化镍)晶体的结构与NaCl相同，Ni2＋与最邻近O2－的核间距离为a×10－<?xml:namespace prefix = st1 />8 cm，计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7 g· mol-1)。

(2)天然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晶体中就存在如图所示的缺陷：一个Ni2＋空缺，另两个被两个Ni3＋所取代，但晶体仍呈现电中性，只是化合物中Ni和O的比值发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O，试计算该晶体中Ni3＋与Ni2＋的离子数之比。

 

图3－26


网友回答

答案:

解析：(1)，选取体积有不同方法，可选取晶体中最小的重复结构单位（即晶胞）为研究对象，也可选取晶体中1 cm3空间为研究对象，求出对应体积中NiO的物质的量、质量，从而求出密度。主要解题步骤如下：?

(2)解法一：电荷守恒法：?

设1 mol Ni0.97O中含Ni3+ x mol，Ni2+(0.97－x) mol根据电中性：?

3xmol+2×(0.97-x) mol=2×1 mol?

x=0.06，Ni2+为(0.97-x) mol=0.91 mol离子数之比为Ni3+∶Ni2+=0.06∶0.91=6∶91?

解法二：差量比例法：将化学式放大100倍为Ni97O100，

根据题意：每3个Ni2+相当于2个Ni3+所带正电荷?

即：去掉Ni2+　　增加 Ni3+　　空缺

　　　　3　　　　　2　　　　　1

　　　　9　　←　　6　　←　　3

则每97个Ni中含有Ni3+6个，Ni2+91个,?

则

解法三：列方程组法：设有a个Ni3+，b个Ni2+，c个O。

解得：a∶b＝6∶91

解法四：把晶体看作Ni2O3和NiO两种成分组成。设Ni2O3 xmol，NiO y mol，化合物Ni0.97O共1 mol。

解得

则

答案：（1）g·cm-3

（2）Ni3+与Ni2+的离子数之比为6∶91

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