Question

【題目】最近發現，只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導性。鑒于這三種元素都是常見元素，從而引起廣泛關注。

(1)該新型超導晶體的一個晶胞如圖所示，則該晶體的化學式是__________。鎳在元素周期表中的位置是______，Ni2+的價電子有_________種不同運動狀態。

(2)500-600℃時，BeCl2以雙聚分子存在的BeCl2的結構式為________________________。

(3)橙紅色晶體羰基鈷的熔點為52℃，分子式為Co2(CO)8，是一種重要的無機金屬配合物，可溶于多數有機溶劑。該晶體屬于______晶體，配體是______該配合物中存在的作用力類型有___________(填標號)。

A．金屬鍵 B．離子鍵 C．共價鍵 D．配位鍵 E．氫鍵 F．范德華力

(4)抗壞血酸的分子結構如圖所示，分子中碳原子的軌道雜化類型為_______；推測抗壞血酸在水中的溶解性：________(填“難溶于水”或“易溶于水”)。

(5)副族元素Zn和元素Se形成的某化合物屬于立方晶系，其晶胞結構如圖所示，其中為( 為Se，為Zn)，Zn的配位數為______，該晶體的密度為g/cm3，則Zn—Se鍵的鍵長為______nm。

Answer 1

【答案】MgNi3C 第四周期第Ⅷ族 8 分子 CO ACDF sp3、sp2 易溶于水 4

【解析】

(1)在該新型超導晶體的一個晶胞中，含有鎂原子的個數為=1，含有鎳原子的個數為=3，含有碳原子的個數為1，則該晶體的化學式是MgNi3C�；鶓B鎳原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2，則其在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族，Ni2+的價電子排布式為3d8，有8種不同運動狀態。答案為：MgNi3C；第四周期第Ⅷ族；8；

(2)500-600℃時，BeCl2以雙聚分子存在，則其分子式為Be2Cl4，結構式中每個Be原子應形成2對配位鍵，才能達8電子穩定結構，所以BeCl2的結構式為。答案為：；

(3)橙紅色晶體羰基鈷的熔點為52℃，分子式為Co2(CO)8，可溶于多數有機溶劑，則該晶體屬于分子晶體，配體是CO；該配合物的結構式為，由此可確定存在的作用力類型有金屬鍵(鈷原子間)、共價鍵(C、O原子間)、配位鍵(Co與C原子間)、范德華力(分子之間)，故選ACDF。答案為：分子；CO；ACDF；

(4)由抗壞血酸的分子結構，可確定分子中五元環右邊的3個碳原子價層電子對數為4，五元環左邊的3個碳原子的價層電子對數為3，所以碳原子的軌道雜化類型為sp3、sp2；抗壞血酸分子中含有4個水溶性基團，所以在水中的溶解性：易溶于水。答案為：sp3、sp2；易溶于水；

(5)由圖中可知，每個Zn原子周圍有4個Se原子，從而確定Zn的配位數為4；該晶體的密度為g/cm3，在該晶體中，含有4個ZnSe，則立方體的邊長(設為a nm)為a=nm/cm=nm；在晶胞中構建1個直角三角形，在此直角三角形中，1個直角邊長是正方體邊長的四分之一，1個直角邊長是正方形對角線的四分之一，1個斜邊長是Zn—Se鍵的鍵長， 則Zn—Se鍵的鍵長為= =nm。答案為：4；。