Question

金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛．

（1）基態(tài)Ni原子的價(jià)電子（外圍電子）排布式為

 

；
（2）金屬鎳能與CO形成配合物Ni（CO）₄，寫出與CO互為等電子體的一種分子和一種離子的化學(xué)式

 

、

 

；
（3）很多不飽和有機(jī)物在Ni催化下可與H₂發(fā)生加成反應(yīng)．如①CH₂=CH₂、②HC≡CH、③、④HCHO其中碳原子采取sp²雜化的分子有

 

（填物質(zhì)序號(hào)），HCHO分子的立體結(jié)構(gòu)為

 

形；
（4）Ni²⁺和Fe²⁺的半徑分別為69pm和78pm，則熔點(diǎn)NiO

 

FeO（填“＜”或“＞”）；
（5）金屬鎳與鑭（La）形成的合金是一種良好的儲(chǔ)氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示．該合金的化學(xué)式為

 

；
（6）NiO晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體類似，其晶胞的棱長(zhǎng)為a cm，則該晶體中距離最近的兩個(gè)陽離子核間的距離為

 

cm（用含有a的代數(shù)式表示）．在一定溫度下NiO晶體可以自發(fā)地分散并形成“單分子層”（如圖2），可以認(rèn)為氧離子作密置單層排列，鎳離子填充其中，列式并計(jì)算每平方米面積上分散的該晶體的質(zhì)量

 

g/m²（氧離子的半徑為1.40×10^-10m，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

考點(diǎn)：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：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）先寫出基態(tài)原子核外電子排布式，再寫出價(jià)電子排布式；
（2）等電子體中原子數(shù)相同、價(jià)電子數(shù)相同；
（3）根據(jù)碳原子含有的σ鍵和孤電子對(duì)判斷碳原子采取的雜化方式； 根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷甲醛的空間構(gòu)型；
（4）影響離子晶體熔點(diǎn)的因素有離子半徑和電荷；
（5）利用均攤法計(jì)算晶胞中含有的原子數(shù)；
（6）根據(jù)氯化鈉的結(jié)構(gòu)知，氧離子和相鄰的鎳離子之間的距離為

a

2

，距離最近的兩個(gè)陽離子核間的距離是距離最近的氧離子和鎳離子距離的

2

倍，根據(jù)圖片知，每個(gè)氧化鎳所占的面積=2×1.40×10^-10m×2×1.40×10^-10m×sin60°，每個(gè)氧化鎳的質(zhì)量為

74.7

NA

g，每個(gè)氧化鎳的質(zhì)量乘以每平方米含有的氧化鎳個(gè)數(shù)就是每平方米含有的氧化鎳質(zhì)量．

解答： 解：（1）核外電子排布為[Ar]3d⁸4s²，則價(jià)電子排布式是3d⁸4s²，故答案為：3d⁸4s²；
（2）CO含有2個(gè)原子14個(gè)電子，所以CO互為等電子體的一種分子和一種離子的化學(xué)式為：N₂、CN^-（或O₂²⁺、C₂^2-、NO⁺），故答案為：N₂；CN^-；
（3）①CH₂=CH₂中每個(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵，不含孤電子對(duì)，所以采取sp²雜化，故正確；
②HC≡CH中每個(gè)碳原子含有2個(gè)σ鍵，不含孤電子對(duì)，所以采取sp雜化，故錯(cuò)誤；
③中每個(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵，不含孤電子對(duì)，所以采取sp²雜化，故正確；
④HCHO中碳原子含有3個(gè)σ鍵，不含孤電子對(duì)，所以采取sp²雜化，故正確；
HCHO中碳原子含有3個(gè)σ鍵，不含孤電子對(duì)，所以其空間構(gòu)型是平面三角形；
故答案為：①③④； 平面三角；  
（4）影響離子晶體熔點(diǎn)的因素有離子半徑和電荷，相同電荷時(shí)，離子半徑越小，熔點(diǎn)越高，鎳離子半徑小于亞鐵離子半徑，所以氧化鎳熔點(diǎn)高于氧化亞鐵熔點(diǎn)，
故答案為：＞；
（5）該晶胞中含La原子個(gè)數(shù)=8×

1

8

=1，含有Ni=1+8×

1

2

=5，所以其化學(xué)式為L(zhǎng)aNi₅或Ni₅La，故答案為：LaNi₅或Ni₅La；
（6）根據(jù)氯化鈉的結(jié)構(gòu)知，氧離子和相鄰的鎳離子之間的距離為

a

2

，距離最近的兩個(gè)陽離子核間的距離是距離最近的氧離子和鎳離子距離的

2

倍，所以其距離

2

2

acm，由圖可知，每個(gè)氧化鎳所占的面積=2×1.40×10^-10m×2×1.40×10^-10m×sin60°，則每平方米含有的氧化鎳個(gè)數(shù)=

1

(2×1.40×10 -10) 2sin60°

，每個(gè)氧化鎳的質(zhì)量為

74.7

NA

g，
所以每平方米含有的氧化鎳質(zhì)量=

74.7

NA

g×

1

(2×1.40×10 -10) 2sin60°

=

74.7

6.02×1023×(2×1.40×10-10)2Sin600

=1.8×10-3，
故答案為：

2

2

a；

74.7

6.02×1023×(2×1.40×10-10)2Sin600

=1.8×10-3．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了配合物的成鍵情況、價(jià)電子的排布式等知識(shí)點(diǎn)，難度不大，明確配位鍵是由提供孤電子對(duì)的原子指向提供空軌道的原子，計(jì)算是物質(zhì)結(jié)構(gòu)晶體部分的難點(diǎn)．