Question

（重组提高）Fe_xO晶体结构单元为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1。测知Fe_xO晶体的P为5.71g·cm^-3，晶体中0^2-与最邻近的Fe离子的核间距为2.14×10^-8cm（相对原子质量Fe55.9  O16.0）。求：

（1）Fe_xO中x值为________（精确至0.01）。

（2）晶体中Fe分别为Fe²⁺、Fe³⁺，在Fe²⁺和Fe³⁺的总数中，Fe²⁺所占分数为________（用小数表示，精确至0.001）。

（3）此晶体的实验式为________。

（4）Fe在此晶系中占据空隙的几何形状是________（即与O^2-距离最近且等距离的铁离子围成的空间形状）。

（5）在晶体中，铁元素的离子间最短距离为________cm。

 

Answer 1

答案：
解析：

点拨解答：（1）根据氯化钠晶体的结构特点画出如图所示的最小立方体，该小立方体的每个顶点粒子为8个小立方体共有，因此，小立方体含氧离子：4×＝，含铁离子：4×＝，即每个小立方体中含有1／2个FexO。 该小立方体的质量为： （2.14×10-8cm）3×5.71g·cm-3=5.60×10-23g 则该晶体的摩尔质量为：5.60×10-23g×2×6.02×1023＝67.42g·mol-1 故x＝（67.42-16）÷55.9＝0.92 即晶体的组成可表示为Feo.92O。 （2）由于该晶体中的阳离子为Fe2+和Fe3+，根据晶体呈电中性的原则可知Fe2+所占的分数应为：＝0.826。 （3）由（2）可知该晶体的实验式应为Fe（Ⅱ）0.76Fe（Ⅲ）0．16O。 （4）由NaCl的晶胞模型，可以看出Fe在晶系中占据的空间应为正八面体。 （5）从小立方体中可以看出，面的对角线就是铁元素间的最短距离：2.14×10-8cm×＝3.03×10-8cm。