Question

最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。

(1)该新型超导晶体的一个晶胞如图所示，则该晶体的化学式是__________。镍在元素周期表中的位置是______，Ni²⁺的价电子有_________种不同运动状态。

(2)500-600℃时，BeCl₂以双聚分子存在的BeCl₂的结构式为________________________。

(3)橙红色晶体羰基钴的熔点为52℃，分子式为Co₂(CO)₈，是一种重要的无机金属配合物，可溶于多数有机溶剂。该晶体属于______晶体，配体是______该配合物中存在的作用力类型有___________(填标号)。

A．金属键    B．离子键    C．共价键   D．配位键    E．氢键      F．范德华力

(4)抗坏血酸的分子结构如图所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为_______；推测抗坏血酸在水中的溶解性：________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。

(5)副族元素Zn和元素Se形成的某化合物属于立方晶系，其晶胞结构如图所示，其中为( 为Se，为Zn)，Zn的配位数为______，该晶体的密度为g/cm³，则Zn—Se键的键长为______nm。

Answer

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

【解析】

(1)在该新型超导晶体的一个晶胞中，含有镁原子的个数为=1，含有镍原子的个数为=3，含有碳原子的个数为1，则该晶体的化学式是MgNi3C。基态镍原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，则其在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族，Ni2+的价电子排布式为3d8，有8种不同运动状态。答案为：MgNi3C；第四周期第Ⅷ族；8；

(2)500-600℃时，BeCl2以双聚分子存在，则其分子式为Be2Cl4，结构式中每个Be原子应形成2对配位键，才能达8电子稳定结构，所以BeCl2的结构式为。答案为：；

(3)橙红色晶体羰基钴的熔点为52℃，分子式为Co2(CO)8，可溶于多数有机溶剂，则该晶体属于分子晶体，配体是CO；该配合物的结构式为，由此可确定存在的作用力类型有金属键(钴原子间)、共价键(C、O原子间)、配位键(Co与C原子间)、范德华力(分子之间)，故选ACDF。答案为：分子；CO；ACDF；

(4)由抗坏血酸的分子结构，可确定分子中五元环右边的3个碳原子价层电子对数为4，五元环左边的3个碳原子的价层电子对数为3，所以碳原子的轨道杂化类型为sp3、sp2；抗坏血酸分子中含有4个水溶性基团，所以在水中的溶解性：易溶于水。答案为：sp3、sp2；易溶于水；

(5)由图中可知，每个Zn原子周围有4个Se原子，从而确定Zn的配位数为4；该晶体的密度为g/cm3，在该晶体中，含有4个ZnSe，则立方体的边长(设为a nm)为a=nm/cm=nm；在晶胞中构建1个直角三角形，在此直角三角形中，1个直角边长是正方体边长的四分之一，1个直角边长是正方形对角线的四分之一，1个斜边长是Zn—Se键的键长， 则Zn—Se键的键长为= =nm。答案为：4；。