Question

【題目】鎳及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用，回答下列問題：

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

（2）Ni2＋的檢驗(yàn)可通過如下反應(yīng)進(jìn)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(xiàng)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(yīng)合成：NiS＋5CO＋4OH－→Ni(CO)4＋S2－＋CO32－＋2H2O。反應(yīng)中涉及所有元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>__________；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(jié)構(gòu)如圖所示。

①每個(gè)Ni原子周圍相鄰的As原子有__________個(gè)。

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

Answer 1

【答案】3d84s2 銅原子失去第二個(gè)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(gè)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(hào)元素根據(jù)構(gòu)造理論書寫核外電子排布，鎳元素失去第二個(gè)電子最外層為4s1，銅失去第二個(gè)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?xì)鋯捂I；

②二丁二肟合鎳(II)中含有配位鍵、共價(jià)單鍵、氫鍵和碳氮雙鍵；

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

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

②根據(jù)均攤法計(jì)算化合物化學(xué)式，根據(jù)晶胞密度計(jì)算公式ρ=計(jì)算。

(1)Ni元素原子核外有28個(gè)電子，基態(tài)鎳原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2，價(jià)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(gè)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(gè)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(jié)構(gòu)，碳原子為sp2雜化；

②二丁二肟合鎳(II)中含有共價(jià)鍵、氫鍵，共價(jià)單鍵都是σ鍵，碳氮雙鍵中含有一個(gè)σ鍵和一個(gè)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(yīng)中涉及所有元素有H、C、O、S、Ni，元素非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越強(qiáng)，涉及所有元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)椋?/span>O＞S＞C＞H＞Ni；等電子體是指價(jià)電子數(shù)和原子數(shù)相同的分子、離子或基團(tuán)，CO32－的原子數(shù)為4，價(jià)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(gè)Ni原子周圍相鄰的As原子有6個(gè)；

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