Question

（1）中學教材上圖示了NaCl晶體結構，它向三維空間延伸得到完美晶體。

NiO（氧化鎳）晶體的結構與NaCl相同，Ni²⁺與最鄰近O^2－的核間距離為a×10^－8 cm，計算NiO晶體的密度。（已知NiO的摩爾質量為74.7 g·mol^－1）

（2）天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在如圖所示的缺陷：一個Ni²⁺空缺，另有兩個Ni²⁺被兩個Ni³⁺所取代。其結果是晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni_0.97O，試計算該晶體中Ni³⁺與Ni²⁺的離子數之比。

Answer 1

解析：（1）1 cm³中陰、陽離子總數=（）³

1 cm³中Ni²⁺—O^2－離子對數=（）³×

密度==g·cm^－3。

（2）此小題解法有多種，下面介紹幾種方法

（一）電荷守恒法

解1：設Ni³⁺的物質的量為x、Ni²⁺的物質的量為（0.97－x）。

3x+2×（0.97－x）=2×1

x=0.06 mol  =。

解2：設=，有1 mol Ni_0.97O。

則Ni³⁺為：×0.97 mol，Ni²⁺為：×0.97 mol。

×0.97 mol×3+×0.97 mol×2=2×1 mol

=。

（二）列方程組（式）法

解3：設有a個Ni³⁺，b個Ni²⁺，c個O^2－。

  解得=

解4：設NiO物質的量為x，Ni₂O₃物質的量為y。

  解得

=。

解5：用Ni、O原子個數之比。

==  解得=。

（三）十字交叉法

解6：化合價的十字交叉，在Ni_0.97O中Ni化合價為。

==。

解7：角碼的十字交叉。

（Ni₂O₃）O

=

==。

（四）文字敘述法

解8：100個氧原子對應97個Ni原子，由Ni²⁺到Ni³⁺增加1個正價，缺1個Ni²⁺會使2個Ni²⁺成為Ni³⁺，那么空缺3個Ni²⁺，則有6個Ni²⁺成為Ni³⁺。

==。

答案：6∶91