Question

【題目】鎳及其化合物在工農業(yè)生產中有著廣泛應用，回答下列問題：

（1）基態(tài)鎳原子的價電子排布式為________________；元素鎳的第二電離能比銅小，其原因為__________________________________________________。

（2）Ni2＋的檢驗可通過如下反應進行：

①二肟中碳原子的雜化軌道類型為__________。

②二丁二肟合鎳(II)中存在的作用力有____________(填選項字母)。

a.σ鍵 b.π鍵 c.配位鍵 d.氫鍵

（3）Ni(CO)4可通過如下反應合成：NiS＋5CO＋4OH－→Ni(CO)4＋S2－＋CO32－＋2H2O。反應中涉及所有元素的電負性由大到小的順序為__________；與CO32－互為等電子體的分子有__________(任寫2種)。

（4）Ni與As組成的某種化合物的晶體結構如圖所示。

①每個Ni原子周圍相鄰的As原子有__________個。

②該化合物的化學式為__________，晶體密度為__________g·cm－3(列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】3d84s2 銅原子失去第二個電子是全滿的3d10電子，處于穩(wěn)定狀態(tài)第二電離能較大，鎳原子失去的第二個電子是4s1，處于半滿狀態(tài)，第二電離能較低 sp2、sp3 abcd O＞S＞C＞H＞Ni BF3、SO3 6 NiAs

【解析】

(1)基態(tài)鎳原子為28號元素根據(jù)構造理論書寫核外電子排布，鎳元素失去第二個電子最外層為4s1，銅失去第二個電子是3d10；

(2)①丁二肟中碳原子鍵連方式為碳氮雙鍵和甲基中的碳氫單鍵；

②二丁二肟合鎳(II)中含有配位鍵、共價單鍵、氫鍵和碳氮雙鍵；

(3)反應中涉及所有元素有H、C、O、S、Ni，元素非金屬性越強，電負性越強；等電子體是指價電子數(shù)和原子數(shù)相同的分子、離子或基團；

(4)①根據(jù)圖示判斷每個Ni原子周圍相鄰的As原子的個數(shù)；

②根據(jù)均攤法計算化合物化學式，根據(jù)晶胞密度計算公式ρ=計算。

(1)Ni元素原子核外有28個電子，基態(tài)鎳原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2，價電子排布式為3d84s2；基態(tài)銅原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，元素鎳的第二電離能比銅小，其原因是銅原子失去第二個電子是全滿的3d10電子，處于穩(wěn)定狀態(tài)第二電離能較大，鎳原子失去的第二個電子是4s1，處于半滿狀態(tài)，第二電離能較低；

(2)①丁二肟中含有甲基，碳原子全部是單鍵，該碳原子為sp3雜化，含有碳氮雙鍵，為平面結構，碳原子為sp2雜化；

②二丁二肟合鎳(II)中含有共價鍵、氫鍵，共價單鍵都是σ鍵，碳氮雙鍵中含有一個σ鍵和一個π鍵，氮原子與鎳原子以配位鍵相連，則二丁二肟合鎳存在的作用力有abcd；

(3)反應中涉及所有元素有H、C、O、S、Ni，元素非金屬性越強，電負性越強，涉及所有元素的電負性由大到小的順序為：O＞S＞C＞H＞Ni；等電子體是指價電子數(shù)和原子數(shù)相同的分子、離子或基團，CO32－的原子數(shù)為4，價電子數(shù)為24，與CO32－互為等電子體的分子有BF3、SO3；

(4)①有圖可知，每個Ni原子周圍相鄰的As原子有6個；

②根據(jù)均攤法，Ni原子位于晶胞的頂點、上下面心，體心和棱上，數(shù)目為12×+2×+1+6×=6個，As原子位于晶胞的體內，共有6個，則該化合物的化學式為NiAs；如圖所示，六棱柱的體積為6個三棱柱的體積，每個三棱柱的體積=×a2b，則六棱柱的體積為6×a2b=a2b×10-30cm3，根據(jù)晶胞密度計算公式ρ===g·cm－3。