Question

【題目】已知NixO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型（如圖），由于晶體缺陷，x值于小于1。測知NixO晶體密度ρ為5. 71g·cm－3，晶胞邊長為4.28×10－10m（Ni的相對原子質(zhì)量為58.7，O的相對原子質(zhì)量為16）。求：（已知：4.283=78.4 ，=1.414）

（1）晶胞中兩個Ni離子之間的最短距離___________（精確至0.01）。

（2）與O2－距離最近且等距離的Ni離子圍成的幾何體形狀_______。

（3）求NixO中x值為_________（精確至0.01）。

（4）晶體中的Ni分別為Ni2﹢、Ni3﹢，求此晶體的化學(xué)式_________。

Answer 1

【答案】3.03×10-10m 正八面體 0.88 Ni0.64Ni0.24O

【解析】

（1）晶胞中兩個Ni離子之間的最短距離為面對角線的。

（2）與O2-距離最近且等距離的Ni離子圍成正八面體型。

（3）由晶胞邊長計算晶胞體積，結(jié)合密度計算晶胞的質(zhì)量，進一步計算NixO的摩爾質(zhì)量。

（4）根據(jù)原子守恒和電荷守恒列式計算。

（1）晶胞中兩個Ni離子之間的最短距離為面對角線的，晶胞中兩個Ni離子之間的最短距離為×4.28×10-10m=3.03×10-10m。

（2）與O2-距離最近且等距離的Ni離子有6個，分別位于O2-的上下、左右、前后，它們圍成正八面體型。

（3）晶胞的體積為（4.28×10-10m）3=7.84×10-29m3，晶胞的質(zhì)量為5.71g/cm3×7.84×10-23cm3=4.47664×10-22g，用“均攤法”1個晶胞中含4個O2-，則M（NixO）=×6.02×1023mol-1=67.37g/mol，則58.7x+16=67.37，解得x=0.88。

（4）根據(jù)Ni守恒，n（Ni2+）+n（Ni3+）=0.88，根據(jù)電荷守恒，2n（Ni2+）+3n（Ni3+）=2，解得n（Ni2+）=0.64，n（Ni3+）=0.24，此晶體的化學(xué)式為Ni0.64Ni0.24O。