Question

A．不銹鋼是由鐵、鉻、鎳、碳及眾多不同元素所組成的合金，鐵是主要成分元素，鉻是第一主要的合金元素．其中鉻的含量不能低于11%，不然就不能生成致密氧化膜CrO₃防止腐蝕．
（1）基態碳（C）原子的軌道表示式為

．
（2）[Cr（H₂O）₄Cl₂]Cl?2H₂O中Cr的配位數為

6

；已知CrO₅中Cr為+6價，則CrO₅的結構式為

．
（3）金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無色揮發性液態Ni（CO）₄，呈四面體構型．423K時，Ni（CO）₄分解為Ni和CO，從而制得高純度的Ni粉．試推測：四羰基鎳的晶體類型是

分子晶體

，與Ni（CO）₄中配體互為等電子的離子是

CN^-、C₂^2-

．
（4）Fe的一種晶體如甲、乙所示，若按甲虛線方向切乙得到A～B圖中正確的是

A

．

（5）據報道，只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然具有超導性．鑒于這三種元素都是常見元素，從而引起廣泛關注．該晶體的結構可看作由鎂原子和鎳原子在一起進行面心立方密堆積，試寫出該晶體的化學式

MgCNi₃

．晶體中每個鎂原子周圍距離最近的鎳原子有

12

個．

Answer 1

分析：（1）基態碳原子含有6個電子，2個電子排在1S軌道上，2個電子排在2s軌道上，2個電子排在2p軌道上，分占2個軌道，且方向相同；
（2）根據化學式確定其配位數；根據化學式判斷配位數，CrO₅中存在過氧鍵、Cr-O鍵、Cr=O，在4個Cr-O鍵中Cr為+1價，在Cr=O鍵注重Cr為+2價，以此書寫結構式；
 （3）沸點較低的晶體一般為分子晶體；Ni（CO）₄中配體是CO，CO的等電子體是與其原子個數相等且價電子數相等的分子或離子；
（4）根據晶胞堆積形成較大晶體，按甲虛線方向切乙形成的縱截面分析；
（5）利用均攤法計算確定其化學式，利用沿X、Y、Z三軸切割的方法確定鎳原子個數．

解答：解：（1）碳原子核外有6個電子，根據電子排布規律知，其軌道表示式為，故答案為：；
（2）[Cr（H₂O）₄Cl₂]Cl?2H₂O中Cr與4個H₂O，2個Cl^-形成配位鍵，所以配位數為6，CrO₅中存在過氧鍵、Cr-O鍵、Cr=O，在4個Cr-O鍵中Cr為+1價，在Cr=O鍵中Cr為+2價，則結構式為，
故答案為：6；；
（3）金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無色揮發性液態Ni（CO）₄，應為分子晶體，與Ni（CO）₄中配體互為等電子的離子是CN^-、C₂^2-；
故答案為：分子晶體；CN^-、C₂^2-；
（4）甲中Fe位于頂點和體心，乙由8個甲組成，按甲虛線方向切乙形成的縱截面邊長不相等，則排除B、D，由于每個小晶胞中的體心含有1個Fe原子，則應為A，故答案為：A；
（5）該晶胞中，碳原子個數是1，鎂原子個數=8×

1

8

=1，鎳原子個數=6×

1

2

=3，所以其化學式為：MgCNi₃，利用沿X、Y、Z三軸切割的方法知，晶體中每個鎂原子周圍距離最近的鎳原子有4×3=12，
故答案為：MgCNi₃；12．

點評：本題考查較為綜合，題目難度較大，涉及化學式的確定、軌道式的書寫、等電子體等知識點，化學式的確定、配位數的確定是�？贾�識點．