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(qū)分晶體和非晶體最可靠的方法是對(duì)固體進(jìn)行___實(shí)驗(yàn)。

（2）實(shí)驗(yàn)證明，PtCl2（NH3）2的結(jié)構(gòu)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(wú)抗癌活性，在水中的溶解度為0.037g。試推測(cè)PtCl2（NH3）2的空間構(gòu)型是__（填“四面體形”或“平面四邊形”）；請(qǐng)畫出A的結(jié)構(gòu)圖示___。

（3）據(jù)報(bào)道只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體具有超導(dǎo)性，該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，寫出該晶體的化學(xué)式__。晶體中每個(gè)鎂原子周圍距離最近的鎳原子有__個(gè)。

（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(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則晶胞參數(shù)a=__pm（列出計(jì)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行鑒別；

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

(3)根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中各原子個(gè)數(shù)，進(jìn)而確定化學(xué)式；Mg原子處于頂點(diǎn)，與之最近的Ni原子處于面心，每個(gè)頂點(diǎn)為12面共用；

(4)根據(jù)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(jù)密度公式d=計(jì)算晶胞參數(shù)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(jié)構(gòu)，若為四面體結(jié)構(gòu)則只有一種固體形式，不存在同分異構(gòu)體，共有兩種同分異構(gòu)體，其中A在水中的溶解度大于B，則A為極性分子，結(jié)構(gòu)圖為；

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

(4)根據(jù)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(gè)晶胞中含有Pt的個(gè)數(shù)為8×+6×=4，晶胞的物質(zhì)的量為mol，質(zhì)量為g，一個(gè)晶胞的體積為V=a3cm3，所以晶胞的密度d=g/ cm3，a=cm=×1010pm。