Question

許多金屬及它們的化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途．回答下列有關(guān)問題：
（1）基態(tài)Ni核外電子排布式為

 

，第二周期基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與Ni相同且電負(fù)性最小的元素是

 

；
（2）①已知CrO₅中Cr為+6價(jià)，則CrO₅的結(jié)構(gòu)式為

 

．
②金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無色揮發(fā)性液體Ni（CO）_n，與Ni（CO）_n中配體
互為等電子體的離子的化學(xué)式為

 

（寫出一個(gè)即可）．
③銅是第四周期最重要的過渡元素之一，其單質(zhì)及化合物有廣泛用途．已知CuH晶體結(jié)構(gòu)單元如圖所示．該化合物的密度為ρg/cm³，阿伏加德羅常數(shù)的值為N_A，則該晶胞中Cu原子與H原子之間的最短距離為

 

cm（用含ρ和N_A的式子表示）．
（3）另一種銅金合金晶體具有面心立方最密堆積的結(jié)構(gòu)，在晶胞中，Au原子位于頂點(diǎn)，Cu原子位于面心，則該合金中Au原子與Cu原子個(gè)數(shù)之比為

 

，若該晶胞的邊長(zhǎng)為a pm，則合金的密度為

 

 g?cm^-3（只要求列算式，不必計(jì)算出數(shù)值，阿伏伽德羅常數(shù)為N_A）

Answer 1

考點(diǎn)：原子核外電子排布,“等電子原理”的應(yīng)用,晶胞的計(jì)算

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）Ni是28號(hào)元素，其原子核外有28個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理寫出基態(tài)Ni原子核外電子排布式；Ni原子有2個(gè)未成對(duì)電子，第二周期有2個(gè)未成對(duì)電子的元素有C、O元素，同一周期，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大；
（2）①CrO₅中存在過氧鍵、Cr-O鍵、Cr=O，在4個(gè)Cr-O鍵中Cr為+1價(jià)，在Cr=O鍵注重Cr為+2價(jià)，以此書寫結(jié)構(gòu)式；
②Ni（CO）₄中配體是CO，CO的等電子體是與其原子個(gè)數(shù)相等且價(jià)電子數(shù)相等的分子或離子；
③利用均攤法計(jì)算該晶胞中含有的銅原子和氫原子個(gè)數(shù)，再根據(jù)質(zhì)量、密度和體積之間的關(guān)系式計(jì)算，設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為a，a=

3	4×65 ρNA

，再根據(jù)晶胞中Cu原子與H原子之間的最短距離為體對(duì)角線的

1

4

，據(jù)此答題；
（3）利用均攤法計(jì)算兩種金屬原子個(gè)數(shù)之比，根據(jù)ρ=

m

V

計(jì)算．

解答： 解：（1）Ni的原子序數(shù)為28，根據(jù)能量最低原理可寫出電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，第二周期有2個(gè)未成對(duì)電子的元素是C和O元素，電負(fù)性較小的是C元素，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；C；
（2）①CrO₅中存在過氧鍵、Cr-O鍵、Cr=O，在4個(gè)Cr-O鍵中Cr為+1價(jià)，在Cr=O鍵中Cr為+2價(jià)，則結(jié)構(gòu)式為；
故答案為：；
②CO分子中含有2個(gè)原子，其價(jià)電子個(gè)數(shù)是10，所以與Ni（CO）₄中配體互為等電子的離子是CN^-、C₂^2-；
故答案為：CN^-或C₂^2-；
③該晶胞中含有4個(gè)H原子，銅原子個(gè)數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，所以該晶胞中含有4個(gè)銅原子4個(gè)氫原子，設(shè)該晶胞的邊長(zhǎng)為a，則a=

3	4×65 ρNA

，再根據(jù)晶胞中Cu原子與H原子之間的最短距離為體對(duì)角線的

1

4

，而體對(duì)角線為

3

a，所以Cu原子與H原子之間的最短距離為

3

4

×

3	4×65 ρNA

，故答案為：

3

4

×

3	4×65 ρNA

；
（3）在晶胞中，Au原子位于頂點(diǎn)，Cu原子位于面心，該晶胞中Au原子個(gè)數(shù)=8×

1

8

=1，Cu原子個(gè)數(shù)=6×

1

6

=3，所以該合金中Au原子與Cu原子個(gè)數(shù)之比=1：3，
晶胞體積V=（a×10^-10cm）³，每個(gè)晶胞中銅原子個(gè)數(shù)是3、Au原子個(gè)數(shù)是1，則ρ=

197+64×3 NA

(a×10-10)3

g?cm^-3，
故答案為：1：3；

197+64×3 NA

(a×10-10)3

；

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及晶胞的計(jì)算、價(jià)電子排布式的書寫、等電子體等知識(shí)點(diǎn)，晶胞的計(jì)算是學(xué)習(xí)難點(diǎn)，應(yīng)熟練掌握，題目難度較大．