答案:第一问 半径,半径
第二问:相对分子质量,相对分子质量,分子间作用力。
第三问:晶体类型,离子晶体,分子晶体。
例3.(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+与最临近O2-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74.7g/mol)。
(2)天然和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某氧化镍晶体中就存在如图所示的缺陷: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Ni0.97O,试计算该晶体中Ni3+ 与Ni2+的离子个数之比。
解析:(1)如图所示,以立方体作为计算单元,此结构中含有Ni2+--O2-离子数为:4×=(个),所以1mol NiO晶体中应含有此结构的数目为6.02×1023÷=12.04×1023(个),又因一个此结构的体积为(a×10-8cm)3, 所以1mol NiO的体积为12.04×1023×(a×10-8cm)3 ,NiO的摩尔质量为74.7g/ mol,所以NiO晶体的密度为
(g/cm3)
(2)解法一(列方程):设1mol Ni0.97O中含Ni3+为x mol, Ni2+为y mol , 则得
x+y=0.97 (Ni原子个数守恒)
3x+2y=2 (电荷守恒)
解得x=0.06 , y=0.91 故n (Ni3+) :n(Ni2+) = 6 :91
解法二(十字交叉):由化学式Ni0.97O求出Ni的平均化合价为2/0.97,则有
Ni3+ 3 0.06 /0.97
2 / 0.97