Question

【題目】晶體具有規則的幾何外形，晶體中最基本的重復單位稱為晶胞。NaCl晶體結構如圖所示。已知FexO晶體晶胞結構為NaCl型，由于晶體缺陷，x值小于1，測知FexO晶體密度ρ＝5.71 g·cm－3，晶胞邊長為4.28×10－10m。

(1)FexO中x值(精確至0.01)為________。

(2)晶體中的Fe分別為Fe2＋、Fe3＋，在Fe2＋和Fe3＋的總數中，Fe2＋所占分數(用小數表示，精確至0.001)為________。

(3)此晶體的化學式為________。

(4)與某個Fe2＋(或Fe3＋)距離最近且等距離的O2－圍成的空間幾何形狀是________。

(5)在晶體中，鐵離子間最短距離為________cm。

Answer 1

【答案】 0.92 0.826 FeFeO 正八面體　 3.03×10－8

【解析】（1）由氯化鈉晶胞可知在此晶胞中應有4個FexO，所以可得(56x＋16)×4/NA＝5.71×(4.28×10－8)3，解得x≈0.92。（2）設晶體中的Fe2＋個數為y,，根據化合物中電荷守恒的原則，即正電荷總數等于負電荷總數可得：2y＋3×(0.92－y)＝2，解得y＝0.76，所以可得Fe2＋所占分數＝0.76/0.92≈0.826。（3）含Fe3＋個數為0.92－0.76＝0.16，此晶體的化學式為；（4）根據氯化鈉的結構可知與某個Fe2＋(或Fe3＋)距離最近且等距離的O2－位于面心處，圍成的空間幾何形狀是正八面體；（5）由FexO晶體晶胞的結構及晶胞的邊長可知，鐵離子間最短距離為面對角線的一半，即為×4.28×10－10m≈3.03×10－10m＝3.03×10－8cm。