化学键与晶体结构 高考专题复习

　　[例5]
　　(1)中学化学教材中图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl相同，Ni²⁺与最邻近O^2—的核间距离为a×10^—8cm，计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.78g／mol)。

　　(2)天然和绝大部分人工制备的晶体都存在某种缺陷，例如在某氧化镍晶体中就存在如图4—4所示的缺陷：一个Ni²⁺空缺，另有两个Ni²⁺被两个Ni³⁺所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni_0.97O，试计算该晶体中Ni³⁺与Ni²⁺的离子数之比。

　　[解析]
　　晶胞中阴、阳离子个数的确定通常采用“原子分割法”，具体如下：
　　①处于顶点的离子，同时为8个晶胞共有，每个离子有1/8属于晶胞；
　　②处于棱上的离子，同时为4个晶胞共有，每个离子有1/4属于晶胞；
　　③处于面上的离子，同时为2个晶胞共有，每个离子有1/2属于晶胞；
　　④处于内部的1个离子，则完全属于该晶胞，该离子数目为1。
　　要确定NiO的密度，就应确定单位体积中NiO的个数，再结合NiO的摩尔质量求算出该晶体中NiO的质量，最后求出密度。

　　本题解答如下：
　　(1)如图4—5所示，以立方体作为计算单元，此结构中含有Ni²⁺、O^2—离子数分别为：，所以1molNiO晶体中应含有此结构的数目为，又因一个此结构的体积为，所以1molNiO的体积应为，NiO的摩尔质量为74.7g/mol，所以NiO晶体的密度为

　　（2）
　　 解：
　　设1molNi_0.97O中含Ni³⁺为xmol，Ni²⁺为ymol，则得
　　
　　解得 故

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