Question

磁性材料氮化鐵鎳合金可用Fe（NO₃）₃、Ni（NO₃）₂、丁二酮肟、氨氣、氮氣、氫氧化鈉、鹽酸等物質在一定條件下反應制得．
（1）基態(tài)Ni原子的價電子排布式是

 

．
（2）丁二酮肟（結構簡式如圖1所示）中碳原子的雜化方式為

 

．
（3）NH₃的沸點高于PH₃，其主要原因是

 

．
（4）與N^3-離子具有相同電子數的三原子分子的空間構型是

 

．
（5）向Ni（NO₃）₂溶液中滴加氨水，剛開始時生成綠色Ni（OH）₂沉淀，當氨水過量時，沉淀會溶解，生成[Ni（NH₃）₆]²⁺的藍色溶液，則1mol[Ni（NH₃）₆]²⁺含有的σ鍵為

 

mol．
（6）圖2是一種鎳基合金儲氫后的晶胞結構示意圖．該合金儲氫后，含1mol La的合金可吸附H₂的數目為

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,判斷簡單分子或離子的構型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）根據核外電子排布規(guī)律可知基態(tài)Ni原子的電子排布式并由此寫出價電子排布式；
（2）根據雜化軌道理論及丁二酮肟中碳原子的成鍵情況，可知碳原子的雜化方式；
（3）由于NH₃分子之間存在氫鍵，所以NH₃的沸點高于PH₃，據此答題；
（4）因為N^3-離子具有10個電子，與N^3-離子具有相同電子數的三原子分子為H₂O，H₂O中的O原子的雜化方式為sp3雜化，據此可判斷分子的空間構型；
（5）向Ni（NO₃）₂溶液中滴加氨水，剛開始時生成綠色Ni（OH）₂沉淀，當氨水過量時，沉淀會溶解，生成[Ni（NH₃）₆]²⁺的藍色溶液，說明生成的[Ni（NH₃）₆]²⁺為配合離子，Ni²⁺的配位數為6，再按氨分子里的成鍵情況可以計算出σ鍵的物質的量；
（6）根據均攤法，可計算出1mol La的合金可吸附H₂的數目．

解答： 解：（1）根據核外電子排布規(guī)律可知基態(tài)Ni原子的電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，并由此寫出價電子排布式為：3d⁸4s²，故答案為：3d⁸4s²；
（2）因為在丁二酮肟中有兩種碳原子，一種是甲基中的碳是按sp3雜化，另一種碳與氮形成雙鍵的，是按sp2方式雜化，故答案為：sp²、sp³；
（3）由于NH₃分子之間存在氫鍵，所以NH₃的沸點高于PH₃，故答案為：NH₃分子之間存在氫鍵；
（4）因為N^3-離子具有10個電子，與N^3-離子具有相同電子數的三原子分子為H₂O，H₂O中的O原子的雜化方式為sp3雜化，所以水分子的空間構型為V型，故答案為：V型；
（5）向Ni（NO₃）₂溶液中滴加氨水，剛開始時生成綠色Ni（OH）₂沉淀，當氨水過量時，沉淀會溶解，生成[Ni（NH₃）₆]²⁺的藍色溶液，說明生成的[Ni（NH₃）₆]²⁺為配合離子，Ni²⁺的配位數為6，即有6個配位鍵，也就是6個σ鍵，每個氨分子里有3個共價鍵就是3個σ鍵，所以1mol[Ni（NH₃）₆]²⁺含有的σ鍵為：6+3×6=24mol，
故答案為：24；
（6）根據均攤法，可知每個晶胞中含有La原子為8×

1

8

=1，而每個晶胞中含有氫分子的個數為：8×

1

4

+2×

1

2

=3，所以1mol La的合金可吸附H₂的數目為3mol，
故答案為：3 mol或3N_A．

點評：本題考查了價電子排布、原子雜化方式、分子空間構型、分子間作用力、配合物的結構及晶胞的計算等知識，有一定的綜合性，中等難度，注意基礎知識的運用．