Question

【題目】鎳具有良好的導(dǎo)磁性和可塑性，主要用于制作合金及催化劑。請回答下列問題

（1）基態(tài)鎳原子的價電子排布圖為____，同周期元素中基態(tài)原子與鎳具有相同未成對電子的還有____種。

（2）四羰基合鎳是一種無色揮發(fā)性液體，熔點-25℃，沸點43℃。則四羥基合鎳中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為___三種組成元素按電負性由大到小的順序為____。

（3）[Ni(NH3)
4]SO4中N原子的雜化方式為____，寫出與SO42-互為等電子體的一種分子和一種離子的化學(xué)式____，____；[Ni(
NH3)4]SO4中H-N-H鍵之間的夾角___（填“＞”“＜”或“=”）NH3分子中H-N-H鍵之間的夾角。

（4）已知NiO的晶體結(jié)構(gòu)（如圖1），可描述為：氧原子位于面心和頂點，氧原子可形成正八面體空隙和正四面體空隙，鎳原子填充在氧原子形成的空隙中，則NiO晶體中原子填充在氧原子形成的____體空隙中，其空隙的填充率為____。

（5）一定溫度下，NiO晶體可分散形成“單分子層”，O2-作單層密置排列，Ni2+填充O2-形成的正三角形空隙中（如圖2），已知O2-的半徑為αm，每平方米面積上分數(shù)的NiO的質(zhì)量為___g。（用a、NA表示）

Answer 1

【答案】 3 1：1 O＞C＞Ni sp3 CCl4 ClO4- ＞ 正八面 100%

【解析】

(1)Ni是28號元素，其價電子為3d、4s能級上的電子；Ni原子核外有2個未成對電子，同周期元素中基態(tài)原子與鎳具有相同未成對電子的還有Ti、Ge、Se元素；

(2)CO中含有1個σ鍵、1個π鍵，每個CO分子和Ni原子形成一個σ鍵，所以一個Ni(CO)4中含有σ鍵8個、π鍵8個；元素的非金屬性越強，其電負性越大；

(3)[Ni(NH3)4]SO4中N原子的價層電子對個數(shù)是4，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷N原子雜化類型，與SO42-互為等電子體的一種分子和一種離子中原子個數(shù)為5、價電子數(shù)為32；[Ni(NH3)4]SO4中N原子、NH3分子中N原子都采用sp3雜化，但是前者不存在孤電子對、后者含有1個孤電子對，成鍵電子對之間的排斥力小于成鍵電子對和孤電子對之間的排斥力；

(4)氧原子位于面心和頂點，Ni位于棱心和體心，由圖可知體心Ni原子的配位數(shù)為6，故Ni位于6個面心O形成正八面體中心；其空隙的填充率為100%；
(5)平面NiO基本結(jié)構(gòu)單元為，每個結(jié)構(gòu)單元含有1個“NiO“，每個氧化鎳所占的面積=(2a m)×(2a m×sin60°)=2a2m2，計算1個“NiO“的質(zhì)量，每個氧化鎳的質(zhì)量乘以每平方米含有的氧化鎳個數(shù)就是每平方米含有的氧化鎳質(zhì)量。

(1)Ni是28號元素，其價電子為3d、4s能級上的電子；Ni原子核外有2個未成對電子，其價電子排布圖為；同周期元素中基態(tài)原子與鎳具有相同未成對電子的還有Ti、Ge、Se元素，所以有3種元素，故答案為：；3；

(2)CO中含有1個σ鍵、1個π鍵，每個CO分子和Ni原子形成一個σ鍵，所以一個Ni(CO)4中含有σ鍵8個、π鍵8個，所以四羰基合鎳中σ鍵和π鍵數(shù)目之比=8：8=1：1；元素的非金屬性越強，其電負性越大，非金屬性O＞C＞Ni，所以電負性O＞C＞Ni，故答案為：1：1；O＞C＞Ni；

(3)[Ni(NH3)4]SO4中N原子的價層電子對個數(shù)是4，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷N原子雜化類型為sp3，與SO42-互為等電子體的一種分子如CCl4，一種離子如ClO4-；[Ni(NH3)4]SO4中N原子、NH3分子中N原子都采用sp3雜化，但是前者不存在孤電子對、后者含有1個孤電子對，成鍵電子對之間的排斥力小于成鍵電子對和孤電子對之間的排斥力，所以；[Ni(NH3)4]SO4中H-N-H鍵之間的夾角＞NH3分子中H-N-H鍵之間的夾角，故答案為：sp3；CCl4；ClO4-；

(4)氧原子位于面心和頂點，Ni位于棱心和體心，由圖可知體心Ni原子的配位數(shù)為6，故Ni位于6個面心O形成正八面體中心，其空隙的填充率為100%，故答案為：正八面；100%；

(5)平面NiO基本結(jié)構(gòu)單元為，每個結(jié)構(gòu)單元含有1個“NiO"，每個氧化鎳所占的面積=(2am)×(2am×sin60°)=2a2m2，則每平方米含有的氧化鎳個數(shù)=，每個氧化鎳的質(zhì)量=g，所以每平方米含有的氧化鎳質(zhì)量=g×=g，故答案為：。