Question

氢是重要而洁净的能源。要利用氢气作为能源，必须解决好储存氢气的问题。化学家研究出利用合金储存氢气的方法，其中镧(La)镍(Ni)合金是一种储氢材料，这种合金的晶体结构已经测定，其基本结构单元如图所示，则该合金的化学式可表示为(     )

A.LaNi₅ B.LaNi C.La₁₄Ni₂₄ D.La₇Ni₁₂

Answer

A

【解析】

六方晶胞原子均摊规则为：(1)每个顶点上的粒子被6个晶胞共用；(2)每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被3个晶胞共用；(3)每个面心上的粒子被2个晶胞共用；(4)晶胞内的粒子完全属于该晶胞；该基本结构单元为六方晶胞，La原子处于晶胞顶点与面心上，顶点上La原子为6个晶胞共用，面心上的La原子为2个晶胞共用，Ni原子处于晶胞内部和面上，晶胞内部的La原子为一个晶胞独有，面上的La原子为2个晶胞共用，根据均摊法计算晶胞中La和Ni原子数目，再根据原子数目之比确定化学式，据此计算解答。

镧(La)镍(Ni)合金是一种储氢材料，根据其基本结构单元示意图可知，该结构单元中含La原子数为12×+2×=3，含有Ni的原子数为18×+6=15，则La和Ni的原子数比为3：15=1：5，该合金的化学式可表示为LaNi5，故合理选项是A。