(1)中學(xué)教材所示NaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO(氧化鎳)晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni2+與最鄰近的O2-核間距離為a×10-8cm。據(jù)此計(jì)算NiO晶體的密度(已知NiO的摩爾質(zhì)量為74.7 g·mol-1)。

                                     

(2)天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在?如上圖所示的缺陷：一個(gè)Ni2+空缺，另兩個(gè)Ni2+被兩個(gè)Ni3+所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O，試計(jì)算該晶體中Ni3+與Ni2-的離子數(shù)之比。

解析：(1)根據(jù)NaCl晶體結(jié)構(gòu)，隔離出一個(gè)小立方體(如下圖)，小立方體的每個(gè)頂點(diǎn)離子為8個(gè)小立方體共用，因此小立方體含O2-：4×=，含Ni2+：4×=，即每個(gè)小立方體含有個(gè)(Ni2+—O2-)離子對(duì)。故1 cm3晶體中(Ni2+O2-)離子對(duì)數(shù)為()3×。

                         

(2)設(shè)1 mol Ni0.97O中含Ni3+物質(zhì)的量為x，則Ni2+物質(zhì)的量為(0.97-x)。

根據(jù)晶體呈電中性，得3x+2(0.97-x)=2×1 mol解得：x=0.06 mol，Ni2+為(0.97-x)=0.91 mol，離子數(shù)之比N(Ni3+)∶N(Ni2+)=0.06 mol∶0.91 mol=6∶91。

    另解：也可由題設(shè)的演變過程，用數(shù)學(xué)方法處理。設(shè)1 mol完美晶體因?yàn)橛衳 mol缺陷，同時(shí)有2x mol Ni3+取代了2x mol Ni2+，所以Ni3+的個(gè)數(shù)2x與Ni2+的個(gè)數(shù)(1-x-2x)之和為0.97，即2x+(1-x-2x)=0.97，x=0.03。

所以N(Ni3+)∶N(Ni2+)=2x∶(1-3x)=2×0.03∶(1-3×0.03)=6∶91。

答案：(1)  (2)6∶91


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：同步題 題型：單選題

(1)控制變量是科學(xué)研究中的重要研究方法，其基本思路是，在實(shí)驗(yàn)研究中人為只改變一個(gè)因素(調(diào)節(jié)變量)，其他因素保持相同，觀察測(cè)定因調(diào)節(jié)變量改變而改變的因素(因變量)，從而分析得到研究結(jié)論。中學(xué)化學(xué)中應(yīng)用控制變量的方法研究問題的例子很多。請(qǐng)分析或設(shè)計(jì)：
①在研究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí)，教材安排了利用Na2S2O3與H2SO4反應(yīng)的一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)(Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O)
在三個(gè)燒杯(底部有黑色“十”字標(biāo)記)內(nèi)分別加入表中所示體 積的三種液體，攪拌并開始計(jì)時(shí)，到出現(xiàn)渾濁使燒杯底部“十”字看不見時(shí)停止計(jì)時(shí)。比較所需時(shí)間，得出濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)中，溫度和反應(yīng)體系中硫酸濃度是保持相同的因素，調(diào)節(jié)變量是____________________，因變量是______________。
②運(yùn)用控制變量原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，利用純堿溶液探究溫度對(duì)鹽的水解的影響，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方法：____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)373 K時(shí)，H2PO3-與OH-發(fā)生如下反應(yīng)：H2PO3-＋OH-HPO32-＋ H2O 反應(yīng)結(jié)果如下表所示
如果用v＝kcm(H2PO3-)·cn(OH-)表示反應(yīng)速率(k為與濃度無關(guān)的常數(shù))
①k＝________，m＝________，n＝________。
②若c(H2PO3-)的起始濃度為0.20 mol/L，c(OH-)的起始濃度為1.50 mol/L，則反應(yīng)速率v＝
________。

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科目：高中化學(xué) 來源：同步題 題型：實(shí)驗(yàn)題

(1)控制變量是科學(xué)研究中的重要研究方法，其基本思路是，在實(shí)驗(yàn)研究中人為只改變一個(gè)因素(調(diào)節(jié)變量)，其他因素保持相同，觀察測(cè)定因調(diào)節(jié)變量改變而改變的因素(因變量)，從而分析得到研究結(jié)論．中學(xué)化學(xué)中應(yīng)用控制變量的方法研究問題的例子很多．請(qǐng)分析或設(shè)計(jì)：
①在研究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí)，教材安排了利用Na2S2O3與H2SO4反應(yīng)的一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)(Na2S2O3＋H2SO4 Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O) 為0.20 mol/L, c(OH－)的起始濃度為1.50 mol/L，則反應(yīng)速率v＝____________.
在三個(gè)燒杯(底部有黑色“十”字標(biāo)記)內(nèi)分別加入表中所示體積的三種液體，攪拌并開始計(jì)時(shí)，到出現(xiàn)渾濁使燒杯底部“十”字看不見時(shí)停止計(jì)時(shí)．比較所需時(shí)間，得出濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的結(jié)論．實(shí)驗(yàn)中，溫度和反應(yīng)體系中硫酸濃度是保持相同的因素，調(diào)節(jié)變量是________，因變量是________．
②運(yùn)用控制變量原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，利用純堿溶液探究溫度對(duì)鹽的水解的影響，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方法：___________________________________________________.
(2)373 K時(shí)，H2PO3－與OH－發(fā)生如下反應(yīng)： H2PO3－＋OH－ HPO32－＋H2O 反應(yīng)結(jié)果如下表所示：  
如果用v＝kcm(H2PO3－)·cn(OH－)表示反應(yīng)速率(k為與濃度無關(guān)的常數(shù))
①k＝________， m＝________， n＝________.
②若c(H2PO4－)的起始濃度為0.20 mol/L, c(OH－)的起始濃度為1.50 mol/L，則反應(yīng)速率v＝____________.

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