Question

6．已知Ni_XO晶体晶胞结构为NaCl型（如图），由于晶体缺陷，x值小于1．测知Ni_XO晶体x=0.88，晶胞边长为4.28×10^-10m  求：（已知：$\sqrt{2}$=1.4）
（1）晶胞中两个Ni原子之间的最短距离3.03×10^-10m（精确至0.01）．
（2）与O^2-距离最近且等距离的Ni离子围成的几何体形状正八面体
（3）晶体中的Ni分别为Ni^2﹢、Ni^3﹢，求此晶体的化学式Ni_0.64Ni_0.24O．
（4）已知，NiO晶体熔点大于NaCl，主要原因是Ni²⁺、O^2-电荷多，晶格能大．

Answer 1

分析 （1）由于Ni_XO晶体晶胞结构为NaCl型，所以晶胞中两个Ni原子之间的最短距离为晶胞面对角线的$\frac{1}{2}$；
（2）采用沿X、Y、Z三轴切割的方法确定O^2-的配位数，将Ni离子连接后观察所围成的空间几何构型；
（3）根据Ni_XO中化合价代数和为零可求得晶体中Ni^2﹢与Ni^3﹢的最简整数比，然后确定分子式；
（4）离子化合物中离子所带电荷越多，晶格能越大，熔沸点越高．

解答 解：（1）由于Ni_XO晶体晶胞结构为NaCl型，所以晶胞中两个Ni原子之间的最短距离为晶胞面对角线的$\frac{1}{2}$，由晶胞棱边长可求得晶胞面对角线为长为：$\sqrt{2}$×4.28×10^-10m，所以$\frac{1}{2}$×4.28×10^-10m=3.03×10^-10m；
故答案为：3.03×10^-10m；
（2）沿X、Y、Z三轴切割的方法知，X轴上有2个Ni离子，Y轴上有2个Ni离子，Z轴上有2个Ni离子，所以O^2-的配位数是6，将6个Ni离子连接后所围成的空间几何构型正八面体；
故答案为：正八面体；
（3）设晶体中Ni^2﹢与Ni^3﹢的最简整数比为x：y，根据Ni_XO中化合价代数和为零可知$\frac{2x+3y}{x+y}$×0.88=2，由此解得x：y=8：3，此晶体的化学式：Ni_0.64Ni_0.24O；
故答案为：Ni_0.64Ni_0.24O；
（4）Ni²⁺、O^2-电荷多，晶格能越大，熔沸点越高，所以NiO晶体熔点大于NaCl；
故答案为：Ni²⁺、O^2-电荷多，晶格能大．

点评 本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、晶格能、微粒空间构型判断等知识点，中等难度，注重基础知识的考查．