Question

14．据报道，只含镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性．该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行面心立方密堆积，晶胞结构如下图所示，试写出该晶体的化学方程式MgCNi₃，晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有12个．晶体中每个镁原子周围距离最近的镁原子有6个．

Answer 1

分析 根据均摊法计算晶胞中各原子个数，进而确定化学式；Mg原子处于顶点，与之最近的Ni原子处于面心，每个顶点为12面共用；Mg原子处于顶点，与所在棱上的Mg原子距离最近，顶点原子为8个晶胞共用，故晶体中每个镁原子周围距离最近的Mg原子有6个．

解答 解：碳原子位于晶胞体心，只有1个C原子，镁位于顶点，晶胞中Mg原子数目为8×$\frac{1}{8}$=1，镍位于面心，每个镍原子被两个晶胞共用，故每个晶胞中镍原子个数为6×$\frac{1}{2}$=3，故晶体化学式为MgCNi₃；
Mg原子处于顶点，与之最近的Ni原子处于面心，每个顶点为12面共用，故晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有12个；
Mg原子处于顶点，与所在棱上的Mg原子距离最近，顶点原子为8个晶胞共用，补全晶胞可知，晶体中每个镁原子周围距离最近的Mg原子有6个，
故答案为：MgCNi₃；12；6．

点评 本题考查晶胞结构与晶胞计算，需要学生具有一定的空间想象力，注意利用均摊法进行计算，难度不大．