Question

【題目】在一定條件下，金屬相互化合形成的化合物稱為金屬互化物，如Cu9Al4、Cu5Zn8、PtNi20等。

（1）某金屬互化物具有自范性，原子在三維空間里呈周期性有序排列，該金屬互化物屬于___（填“晶體”或“非晶體”）。區分晶體和非晶體最可靠的方法是對固體進行___實驗。

（2）實驗證明，PtCl2（NH3）2的結構有兩種：A呈棕黃色，有抗癌活性，在水中的溶解度為0.258g；B呈淡黃色，無抗癌活性，在水中的溶解度為0.037g。試推測PtCl2（NH3）2的空間構型是__（填“四面體形”或“平面四邊形”）；請畫出A的結構圖示___。

（3）據報道只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體具有超導性，該晶體的晶胞結構如圖所示，寫出該晶體的化學式__。晶體中每個鎂原子周圍距離最近的鎳原子有__個。

（4）金屬鉑立方晶體的二維投影圖如圖所示。若金屬鉑的密度為dgcm-3，設阿伏加德羅常數的值為NA，則晶胞參數a=__pm（列出計算式即可）。

Answer 1

【答案】晶體 X-射線衍射 略 MgCNi3 12 ×1010

【解析】

(1)晶體具有自范性，可通過X-射線衍射實驗進行鑒別；

(2)根據Pt(NH3)2Cl2可以形成兩種固體知：Pt(NH3)2Cl2具有平面四邊形結構，Pt處在四邊形中心，NH3和Cl分別處在四邊形的4個角上；根據水的極性及相似相溶原理分析可知，A的分子極性較大，據此畫出結構圖；

(3)根據均攤法計算晶胞中各原子個數，進而確定化學式；Mg原子處于頂點，與之最近的Ni原子處于面心，每個頂點為12面共用；

(4)根據金屬Pt的晶胞的二維投影，晶胞為立方晶胞，為面心立方最密堆積，根據密度公式d=計算晶胞參數a。

(1)某種金屬互化物具有自范性，原子在三維空間里呈周期性有序排列，該金屬互化物屬于晶體，可通過X-射線衍射方法鑒別；

(2)Pt(NH3)2Cl2可以形成兩種固體，說明Pt(NH3)2Cl2分子是平面四邊形結構，若為四面體結構則只有一種固體形式，不存在同分異構體，共有兩種同分異構體，其中A在水中的溶解度大于B，則A為極性分子，結構圖為；

(3)碳原子位于晶胞體心，只有1個C原子，鎂位于頂點，晶胞中Mg原子數目為8×=1，鎳位于面心，每個鎳原子被兩個晶胞共用，故每個晶胞中鎳原子個數為6×=3，故晶體化學式為MgCNi3；Mg原子處于頂點，與之最近的Ni原子處于面心，每個頂點為12面共用，所以晶體中每個鎂原子周圍距離最近的鎳原子有12個；

(4)根據金屬Pt的晶胞的二維投影，晶胞為立方晶胞，為面心立方最密堆積，一個晶胞中含有Pt的個數為8×+6×=4，晶胞的物質的量為mol，質量為g，一個晶胞的體積為V=a3cm3，所以晶胞的密度d=g/ cm3，a=cm=×1010pm。