Question

在Ni、NiO、Ni₃C、γ-Al₂O₃組成的催化劑表面，可實(shí)現(xiàn)H₂O、CO₂及CH₄合成乙醇．
（1）下列說法正確的是

 

（選填序號(hào)）．
A．第一電離能：碳原子大于氧原子        
B． NO⁺電子式為
C．碳負(fù)離子CH₃^-呈三角錐形             
D．二甲醚的沸點(diǎn)比乙醇高
（2）Ni²⁺基態(tài)電子排布式

 

．
（3）NiO晶胞如圖1所示，每個(gè)晶胞中與每個(gè)Ni²⁺距離相等且最近的O^2-有

 

個(gè)
（4）對(duì)苯二甲酸（）、4，4′-聯(lián)吡啶（可簡(jiǎn)化為）等與Ni²⁺能形成多核配合物．配合物[Ni₂（TPHA）（bpy）₄]（ClO₄）₂絡(luò)離子的結(jié)構(gòu)如圖2：
TPHA：對(duì)苯二甲酸陰離子 bpy：4-4聯(lián)吡啶
該絡(luò)合物中配位原子是：

 

；對(duì)苯二甲酸中的碳的雜化方式為

 

，1mol 4，4′-聯(lián)吡啶含有σ鍵為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：元素周期律的作用,原子核外電子排布,配合物的成鍵情況,晶胞的計(jì)算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：

分析：（1）A．根據(jù)第一電離能的遞變規(guī)律判斷；
B．NO⁺和氮?dú)夥肿訉儆诘入娮芋w，等電子體結(jié)構(gòu)相似；
C．據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定其空間構(gòu)型；
D．根據(jù)二者的微粒間作用力判斷；
（2）根據(jù)Ni原子的原子序數(shù)寫出核外電子排布式；
（3）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行判斷；
（4）根據(jù)絡(luò)離子的結(jié)構(gòu)判斷配位原子；根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定其雜化方式；4，4′-聯(lián)吡啶含有σ鍵的數(shù)目為21．

解答： 解：（1）A．第一電離能同周期從左到右，呈增大趨勢(shì)，C位于O的左側(cè)，第一電離能：碳原子小于氧原子，故A錯(cuò)誤；
B．NO⁺和氮?dú)夥肿訉儆诘入娮芋w，等電子體結(jié)構(gòu)相似，所以NO⁺電子式為，故B正確；
C．碳負(fù)離子CH₃^-價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+

1

2

（4+1-3×1）=4，且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以為三角錐形，故C正確；
D．乙醇分子間含有氫鍵，故乙醇熔沸點(diǎn)高于二甲醚，故D錯(cuò)誤；
故答案為：BC；
（2）Ni原子序數(shù)為28，根據(jù)能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則寫出Ni²⁺核外電子排布式為[Ar]3d⁸，
故答案為：[Ar]3d⁸；
（3）觀察晶胞可知Ni²⁺位于體心和棱心，O^2-位于面心和頂點(diǎn)，故每個(gè)晶胞中與每個(gè)Ni²⁺距離相等且最近的O^2-有6個(gè)，
故答案為：6；
（4）N原子最外層有5個(gè)電子，只需形成3條共價(jià)鍵可達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，根據(jù)題目給出的信息不難判斷出，與Ni²⁺成鍵的N原子都形成了4條共價(jià)鍵，由此可推斷出Ni²⁺提供空軌道，N原子提供孤對(duì)電子形成配位鍵，同理可以看到與Ni²⁺相連上面的O形成了3條共價(jià)鍵，可推知形成了配位鍵，所以N、O為配位原子；
對(duì)苯二甲酸中C原子都含有3個(gè)σ鍵，故C原子采用sp²雜化；
4，4′-聯(lián)吡啶含有σ鍵的數(shù)目為21，故1mol4，4′-聯(lián)吡啶含有σ鍵的數(shù)目為21mol，
故答案為：N、O；sp²雜化；21mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為全面，涉及第一電離能、等電子體、氫鍵、電子排布式、分子空間構(gòu)型、雜化類型的判斷以及有關(guān)晶體的計(jì)算，難度較大．注意電子排布式的書寫和分子空間構(gòu)型的判斷．