Question

6．已知Ni_XO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型（如圖），由于晶體缺陷，x值小于1．測知Ni_XO晶體x=0.88，晶胞邊長為4.28×10^-10m  求：（已知：$\sqrt{2}$=1.4）
（1）晶胞中兩個(gè)Ni原子之間的最短距離3.03×10^-10m（精確至0.01）．
（2）與O^2-距離最近且等距離的Ni離子圍成的幾何體形狀正八面體
（3）晶體中的Ni分別為Ni^2﹢、Ni^3﹢，求此晶體的化學(xué)式Ni_0.64Ni_0.24O．
（4）已知，NiO晶體熔點(diǎn)大于NaCl，主要原因是Ni²⁺、O^2-電荷多，晶格能大．

Answer 1

分析 （1）由于Ni_XO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，所以晶胞中兩個(gè)Ni原子之間的最短距離為晶胞面對角線的$\frac{1}{2}$；
（2）采用沿X、Y、Z三軸切割的方法確定O^2-的配位數(shù)，將Ni離子連接后觀察所圍成的空間幾何構(gòu)型；
（3）根據(jù)Ni_XO中化合價(jià)代數(shù)和為零可求得晶體中Ni^2﹢與Ni^3﹢的最簡整數(shù)比，然后確定分子式；
（4）離子化合物中離子所帶電荷越多，晶格能越大，熔沸點(diǎn)越高．

解答 解：（1）由于Ni_XO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，所以晶胞中兩個(gè)Ni原子之間的最短距離為晶胞面對角線的$\frac{1}{2}$，由晶胞棱邊長可求得晶胞面對角線為長為：$\sqrt{2}$×4.28×10^-10m，所以$\frac{1}{2}$×4.28×10^-10m=3.03×10^-10m；
故答案為：3.03×10^-10m；
（2）沿X、Y、Z三軸切割的方法知，X軸上有2個(gè)Ni離子，Y軸上有2個(gè)Ni離子，Z軸上有2個(gè)Ni離子，所以O(shè)^2-的配位數(shù)是6，將6個(gè)Ni離子連接后所圍成的空間幾何構(gòu)型正八面體；
故答案為：正八面體；
（3）設(shè)晶體中Ni^2﹢與Ni^3﹢的最簡整數(shù)比為x：y，根據(jù)Ni_XO中化合價(jià)代數(shù)和為零可知$\frac{2x+3y}{x+y}$×0.88=2，由此解得x：y=8：3，此晶體的化學(xué)式：Ni_0.64Ni_0.24O；
故答案為：Ni_0.64Ni_0.24O；
（4）Ni²⁺、O^2-電荷多，晶格能越大，熔沸點(diǎn)越高，所以NiO晶體熔點(diǎn)大于NaCl；
故答案為：Ni²⁺、O^2-電荷多，晶格能大．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及晶胞計(jì)算、晶格能、微粒空間構(gòu)型判斷等知識(shí)點(diǎn)，中等難度，注重基礎(chǔ)知識(shí)的考查．