Question

【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
氧是地殼中含量最多的元素．
（1）氧元素基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)為

 

個．
（2）CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu)，已知CaO晶體密度為ag?cm^-3，N_A表示阿伏加德羅常數(shù)，則CaO晶胞體積為

 

cm³．
（3）NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型也與氯化鈉的相同，Ni²⁺和Fe²⁺的離子半徑分別為69pm和78pm．
①則熔點NiO

 

 FeO（填“＜”或“＞”）；
②NiO晶胞中Ni的配位數(shù)為

 

；
③金屬鎳與鑭（La）形成的合金是一種良好的儲氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如左下圖所示．該合金的化學(xué)式為

 

（4）丁二酮肟常用于檢驗Ni²⁺：在稀氨水介質(zhì)中，丁二酮肟與Ni²⁺反應(yīng)可生成鮮紅色沉淀，其結(jié)構(gòu)如右上圖所示．
①該結(jié)構(gòu)中，碳碳之間的共價鍵類型是O^-鍵，碳氮之間的共價鍵類型是

 

，氮鎳之間形成的化學(xué)鍵是

 

；
②該結(jié)構(gòu)中，碳原子的雜化軌道類型有

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,配合物的成鍵情況,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）s能級有一個軌道，最多排2個電子，p能級有3個軌道，每個軌道最多排2個電子，結(jié)合洪特規(guī)則分析；
（2）先計算一個氧化鈣分子的質(zhì)量，再用均攤法求出一個晶胞含有的陰陽離子數(shù)，然后根據(jù)V=

m

ρ

求出其體積；
（3）①離子晶體的熔點與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，熔點越高；
②根據(jù)氯化鈉型晶胞判斷；
③根據(jù)均攤法計算晶胞；
（4）①根據(jù)題目給出的結(jié)構(gòu)式判斷；
②根據(jù)C原子的成鍵類型和空間構(gòu)型判斷．

解答： 解：（1）氧元素基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，4個電子在三個軌道中排布，故未成對電子數(shù)為2個，故答案為：2；
（2）1個“CaO”的質(zhì)量為

56g/mol

NA/mol

=

56

NA

g，而用均攤法算出一個晶胞含有4個“CaO”，即一個晶胞質(zhì)量為

56

NA

×4=

224

NA

g，又有ρ=

m

V

，則V=

m

ρ

，V=

224 NA

a

=

224

aNA

cm³，故答案為：

224

aNA

；
（3）①Ni0、Fe0的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，說明二者都是離子晶體，離子晶體的熔點與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，熔點越高．由于Ni²⁺的離子半徑小于Fe²⁺的離子半徑，所以熔點是NiO＞FeO；
②與NaCl晶胞類型一致，其配位數(shù)也為6；
③每個晶胞中，La位于頂點，8×

1

8

=1，Ni位于體心和面心，1+8×

1

4

=5，化學(xué)式為LaNi₅；
故答案為：＞；6；LaNi₅；
（4）①在結(jié)構(gòu)中，碳氮單鍵只含σ，碳氮雙鍵既含σ鍵又含π鍵；結(jié)構(gòu)中N與Ni形成的配位鍵，即N提供孤對電子，Ni提供空軌道；
②因為碳碳雙鍵共平面，所以采用sp²雜化；碳碳單鍵，形成四面體結(jié)構(gòu)，采用sp³雜化，故答案為：σ鍵、π鍵；配位鍵；sp²、sp³．

點評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及雜化理論、化學(xué)鍵、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶胞計算等．