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)電子數(shù)為______。

（2）硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4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=1958 kJ·mol–1、INi=1 753 kJ·mol–1，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d g·cm–3，晶胞參數(shù)a=______nm。（用含有d、NA的式子表示，可以不化簡(jiǎn)）

Answer 1

【答案】1s22s2sp63s23p63d84s2 2 正四面體 配位鍵 N 高于 氨氣分子間存在氫鍵 極性 sp3 金屬 Cu+3d軌道全充滿較穩(wěn)定，失去電子吸收的能量更多，第二電離能更大 3 ：1

【解析】

（1）Ni元素原子核外電子數(shù)為28，核外電子排布式為：1s22s2sp63s23p63d84s2，3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為2。

（2）①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子是硫酸根據(jù)離子，S原子有 =0對(duì)孤電子對(duì)，形成4個(gè)σ鍵，雜化軌道數(shù)目為4，S原子采取sp3雜化，立體構(gòu)型是正四面體。

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

③PH3分子之間為范德華力，氨氣分子之間除了范德華力、還形成氫鍵，分子間作用力更強(qiáng)，增大了物質(zhì)的沸點(diǎn)，故氨氣的沸點(diǎn)高于PH3分子；

NH3分子為三角錐形結(jié)構(gòu)，分子中正負(fù)電中心不重合，屬于極性分子，N原子有1對(duì)孤電子對(duì)，形成3個(gè)σ鍵，雜化軌道數(shù)目為4，氮原子采取sp3雜化；

（3）單質(zhì)銅及鎳都屬于金屬晶體，都是由金屬鍵形成的晶體；Cu＋的外圍電子排布為3d10，Ni＋的外圍電子排布為3d84s1，Cu+的3d處于全充滿較穩(wěn)定，失去第二個(gè)電子更難，元素銅的第二電離能高于鎳；

（4）①晶胞中Ni處于頂點(diǎn)，Cu處于面心，則晶胞中Ni原子數(shù)目為8× =1、Cu原子數(shù)目=6×=3，故Cu與Ni原子數(shù)目之比為3：1；

②根據(jù)ρ= ，即ρ=g/cm3 ==d g·cm–3，晶胞參數(shù)a=cm=nm。