Question

（2010?遼寧二模）化學(xué)一物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
最近，由鎂、鎳和碳三種元素組成的化合物引起了科學(xué)家的注意．
（1）寫(xiě)出鎳基態(tài)原子的電子排布式

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²

．
（2）MgCN₂中的陰離子為C

N

2- 2

，與C

N

2- 2

互為等電子體的分子有N₂O和

CO₂

（填化學(xué)式），由此可推知C

N

2- 2

的空間構(gòu)型為

直線型

．
（3）四羰基鎳[Ni（CO）₄]為無(wú)色揮發(fā)性劇毒液體．熔點(diǎn)一25⁰C．沸點(diǎn)43⁰C．不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯、四氯化碳等有機(jī)溶劑，呈四面體構(gòu)型．四羰基鎳的晶體類型是

分子晶體

，鎳原子和羰基之間的作用力為

配位鍵

．
（4）據(jù)報(bào)道，只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性．鑒于這三種元素都是常見(jiàn)元素，從而引起廣泛關(guān)注．該晶體的結(jié)構(gòu)可看作由鎂原子和鎳原子在一起進(jìn)行面心立方最密堆積（ccp）如圖，試寫(xiě)出該晶體的化學(xué)式

MgCNi₃

．晶體中每個(gè)鎂原子周圍距離最近的鎳原子有

12個(gè)

個(gè)．

Answer 1

分析：（1）28號(hào)元素鎳，核外有28個(gè)電子，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；
（2）互為等電子體即電子數(shù)相等，與互為等電子體的分子有N₂O和CO₂，二氧化碳為直線型，C

N

2- 2

為直線型；
（3）熔沸點(diǎn)比較小的晶體類型為分子晶體，分子晶體中配體與中心原子之間的價(jià)鍵類型為配位鍵或共價(jià)鍵；
（4）晶體的晶胞中各原子個(gè)數(shù)的計(jì)算，計(jì)算出各原子個(gè)數(shù)，可知晶體化學(xué)式為MgCNi₃，每個(gè)晶胞中鎂周圍有3個(gè)鎳原子，每個(gè)鎂被八個(gè)晶胞共用，晶體中每個(gè)鎂周圍一共12個(gè)鎳原子．

解答：解（1）鎳為28號(hào)元素，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；
（2）C

N

2- 2

中電子數(shù)為22個(gè)，互為等電子體即電子數(shù)相等，與C

N

2- 2

互為等電子體的分子有N₂O和CO₂，二氧化碳為直線型，故C

N

2- 2

為直線型，
故答案為：CO₂；直線型；
（3）四羰基鎳呈四面體構(gòu)型，熔沸點(diǎn)比較小，故晶體類型為分子晶體，分子晶體中配體與中心原子之間的價(jià)鍵類型為配位鍵或共價(jià)鍵，故鎳原子和羰基之間的作用力為共價(jià)鍵，
故答案為：分子晶體；配位鍵（共價(jià)鍵）；
（4）晶體中碳位于體心，只有一個(gè)，鎂位于角上，每個(gè)鎂原子被8個(gè)晶胞共用，故每個(gè)晶胞中鎂原子個(gè)數(shù)為8×0.125=1個(gè)，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6×0.5=3個(gè)，故晶體化學(xué)式為MgCNi₃，每個(gè)晶胞中鎂周圍有3個(gè)鎳原子，每個(gè)鎂被八個(gè)晶胞共用，上方的四個(gè)晶胞中有六個(gè)鎳原子，對(duì)稱的下方也有六個(gè)，一共12個(gè)，
故答案為：MgCNi₃；12個(gè)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了28號(hào)元素鎳的核外電子排布，互為等電子體的分子，熔沸點(diǎn)比較小的晶體類型為分子晶體，分子晶體中配體與中心原子之間的價(jià)鍵類型為配位鍵或共價(jià)鍵，晶體的晶胞中各原子個(gè)數(shù)的計(jì)算，計(jì)算出各原子個(gè)數(shù)，可知晶體化學(xué)式，根據(jù)晶體中晶胞重復(fù)出現(xiàn)，可以確定晶體中每個(gè)鎂周圍一共12個(gè)鎳原子．