Question

【題目】

東晉《華陽(yáng)國(guó)志南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載，云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品。回答下列問(wèn)題：

(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_________，3d能級(jí)上的未成對(duì)的電子數(shù)為______。

(2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。

①SO42中陰離子的立體構(gòu)型是_____。

②在[Ni(NH3)6]SO4中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為______，提供孤電子對(duì)的成鍵原子是_____。

③氨的沸點(diǎn)_____(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是______；氨是_____分子(填“極性”或“非極性”)，中心原子的軌道雜化類型為_______。

(3)單質(zhì)銅及鎳都是由______鍵形成的晶體：元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu>INi的原因是______。

(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為_____。

②若合金的密度為dg/cm3，晶胞參數(shù)a=________nm。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d84s2或 [Ar]3d84s2 2 正四面體 配位鍵 N 高于 NH3分子間可形成氫鍵 極性 sp3 金屬 Cu+：3d10，全滿，能量低，穩(wěn)定，難失去3d10的電子，Ni+：3d104s1，鎳失去的是4s1電子 3:1

【解析】

(1)鎳元素為28號(hào)元素。

(2)①SO42中陰離子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為；②在[Ni(NH3)6]SO4中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為配位鍵，氨氣中N原子有孤對(duì)電子；③NH3分子間可形成氫鍵；氨是三角錐形，氨中N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)。

(3)金屬晶體都是由金屬鍵形成的晶體，Cu+：3d10，Ni+：3d104s1，Cu+：3d10，全充滿，難失去電子，因此I2(Cu)＞I2(Ni)。

(4)①先計(jì)算晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量；②根據(jù)比例得出合金化學(xué)式，再根據(jù)得到晶胞參數(shù)。

(1)鎳元素為28號(hào)元素，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2，3d能級(jí)上的未成對(duì)的電子數(shù)為2；故答案為：1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；2。

(2)①SO42中陰離子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，價(jià)層電子互斥理論模型為四面體形，離子的立體構(gòu)型是正四面體形；故答案為；正四面體。

②在[Ni(NH3)6]SO4中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為配位鍵，氨氣中N原子有孤對(duì)電子，因此提供孤電子對(duì)的成鍵原子是N；故答案為：配位鍵；N。

③氨的沸點(diǎn)高于膦(PH3)，原因是NH3分子間可形成氫鍵；氨是三角錐形，因此是極性分子，氨中N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)，中心原子的軌道雜化類型為sp3；故答案為：高于；NH3分子間可形成氫鍵；極性；sp3。

(3)金屬晶體都是由金屬鍵形成的晶體，因此單質(zhì)銅及鎳都是由金屬鍵形成的晶體：元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，Cu+：3d10，Ni+：3d104s1，Cu+：3d10，全充滿，難失去電子，因此I2(Cu)＞I2(Ni)；故答案為：Cu+：3d10，全滿，能量低，穩(wěn)定，難失去3d10的電子，Ni+：3d104s1，鎳失去的是4s1電子。

(4)①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為Cu在面心，原子數(shù)為，Ni再頂點(diǎn)，原子數(shù)為，因此銅原子與鎳原子的數(shù)量比為3:1；故答案為：3:1。

②若合金化學(xué)式為Cu3Ni，合金的密度為dg/cm3，根據(jù)，得到晶胞參數(shù)；故答案為：。