Question

⑴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^―8cm，計算NiO晶體的密度（已知NiO的摩爾質量為74.7g/mol）

(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晶體中就存在如右圖所示的缺陷：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

⑴ 因NiO與NaCl的晶體結構相似，所以在NiO的晶胞（如圖所示）中含NiO微粒數為1/2個，其晶體的密度為：

                       

⑵ 設1mol Ni_0.97O中含Ni³⁺x mol,，Ni²⁺(0.97－x)mol
根據電中性：3x mol + 2(0.97－x)mol=2×1mol ，則x=0.06
Ni²⁺為(0.97－x)mol=0.91

離子數之比 Ni³⁺:Ni²⁺=0.06:0.91=6:91