Question

（1）太陽能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球為吸收劑的太陽能吸熱涂層，寫出基態(tài)鎳原子的核外電子排布式

 

．

（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能．富勒烯（C₆₀）的結構如圖1，分子中碳原子軌道的雜化類型為

 

；1mol C₆₀分子中σ鍵的數目為

 

．科學家把C₆₀和K摻雜在一起制造出的化合物具有超導性能，其晶胞如圖2所示．該化合物中的K原子和C₆₀分子的個數比為

 

．
（3）砷化鎵是人工合成的新型半導體材料，其晶體結構與金剛石相似．
①GaAs晶體中，每個As與

 

個Ga相連．
②第一電離能：As

 

 Se（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）Na₃AsO₄可作殺蟲劑．AsO₄^3-的空間構型為

 

，與其互為等電子體的一種分子為

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,不同晶體的結構微粒及微粒間作用力的區(qū)別

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）鎳是28號元素，根據原子核外電子排布規(guī)律可以寫出核外電子排布式；
（2）根據價層電子對互斥理論確定雜化方式，利用均攤法計算每個碳原子含有幾個σ鍵，從而計算1mol C₆₀分子中σ鍵的數目，利用均攤法確定K原子和C₆₀分子的個數比；
（3）①晶體結構與金剛石相似，則為原子晶體，以共價鍵形成空間網狀結構；
②同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但第ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素；
（4）AsO₄^3-中，成鍵數為4，孤對電子數為（5+3-2×4）×

1

2

=0，為sp³雜化；等電子體的原子數和價電子數相同；

解答： 解：（1）鎳是28號元素，根據原子核外電子排布規(guī)律可以寫出核外電子排布式為：[Ar]3d⁸4s²，故答案為：[Ar]3d⁸4s²；
（2）每個碳原子含有的σ鍵個數且不含孤電子對，所以采用sp² 雜化，每個碳原子含有的σ鍵個數為

3

2

，所以1mol C₆₀分子中σ鍵的數目=

3

2

×60N_A=90N_A，該晶胞中C₆₀個數=1+8×

1

8

=2，6×2×

1

2

=6，所以K原子和C₆₀分子的個數比為6：2=3：1，故答案為：sp²，90N_A，3：1；
（3）①金剛石形成的晶體屬于原子晶體，碳原子可以形成4個碳碳單鍵，所以每個As應與4個Ga相連，故答案為：4；
②同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但第ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素，所以As、Se兩種元素的第一電離能：As＞Se，故答案為：＞；
（4）AsO₄^3-中含有的孤電子對數是0，中心原子有4個共價鍵，所以其構型是正四面體形．原子總數相同．價電子總數相同的分子稱為等電子體．AsO₄^3-中含有5個原子，32個價電子，所以與其互為等電子體的一種分子為四氯化碳，故答案為：正四面體形；CCl₄；

點評：本題考查了核外電子排布、原子軌道雜化、晶體的結構及等電子體等知識，中等難度．