Question

(1)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各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在如下圖所示的缺陷：一個Ni²⁺空缺，另有兩個Ni²⁺被兩個Ni³⁺所取代。結果晶體仍呈電中性，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）因為NiO的晶體結構與NaCl的晶體結構相同，均為正方體。從晶體結構模型中分割出一個小立方體，其中小立方體的邊長為Ni²⁺與最鄰近O^2-的核間距離即a×10^-8 cm，在這個小立方體中含

Ni²⁺:，含O^2-: ，

所以( ×10^-8)³×N_A cm³是0.5 mol NiO具有的體積，則(×10^-8)^-3N_A cm³×ρ=0.5 mol×74.7 g·mol^-1, g·cm^-3=g·cm^-3。解題的關鍵是確定晶胞的組成后，通過晶體組成計算出存在的微粒數。?

（2）設1 mol Ni_0.97O中，含有Ni³⁺mol,Ni²⁺為(0.97-)mol，根據晶體顯電中性，即3mol+2(0.97-)mol=2×1 mol，解得=0.06,Ni²⁺為(0.97-)mol=0.91 mol，則離子數之比為Ni³⁺∶Ni²⁺=0.06∶0.91=6∶91。?

答案：（1）g·cm^-3或g·cm^-3??

（2）6∶91