Question

金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛．根據(jù)要求回答下列問題：

（1）基態(tài)Ni的價(jià)電子構(gòu)型（電子排布式）為

 

．
（2）Ni（CO）₄常溫為液態(tài)，易溶于CCl₄、苯等有機(jī)溶劑，則Ni（CO）₄屬于

 

晶體．
（3）Ni²⁺可與丁二酮肟（）作用生成腥紅色配合物沉淀A．
①丁二酮肟分子中碳原子的雜化軌道類型有

 

，1mol該分子中含有的碳碳σ鍵和碳氮σ鍵的總數(shù)為

 

．
②氨氣在水中的溶解度遠(yuǎn)大于甲烷，其原因是

 

．
③腥紅色配合物沉淀A中（結(jié)構(gòu)如右）除含有一般共價(jià)鍵外，還含有配位鍵和氫鍵，請?jiān)趫D中1標(biāo)出配位鍵和氫鍵．
（提示：Ni²⁺的配位數(shù)為4，配位鍵用“→”表示，氫鍵用“…”表示）
（4）據(jù)報(bào)道，某種含有鎂、鎳和碳三種元素的晶體具有超導(dǎo)性，該新型超導(dǎo)晶體的一個(gè)晶胞的結(jié)構(gòu)如圖2所示，則該晶體的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：配合物的成鍵情況,原子核外電子排布,分子晶體,晶胞的計(jì)算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：

分析：（1）鎳是28號元素，其原子核外有28個(gè)電子，3d、4s電子為其價(jià)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其價(jià)電子排布式；
（2）根據(jù)分子晶體的物理性質(zhì)的通性分析；
（3）②丁二酮肟中碳原子既有單鍵又有雙鍵，因此雜化類型是sp²和sp³雜化；C-C為碳碳σ鍵，C=N含有一個(gè)碳氮σ鍵；
②氫鍵的存在影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)和溶解性；
③Ni²⁺含有空軌道，N原子含有孤對電子對，N原子與Ni²⁺形成配位鍵，氧原子與氫原子之間形成氫鍵；
（4）利用均攤法確定晶胞的化學(xué)式，位于頂點(diǎn)上的一個(gè)原子被8個(gè)晶胞占有，位于面心上的原子被2個(gè)晶胞占有，位于體心上的一個(gè)原子被一個(gè)晶胞占有，據(jù)此計(jì)算晶胞的化學(xué)式．

解答： 解：（1）核外電子排布為[Ar]3d⁸4s²，則價(jià)電子排布式是3d⁸4s²，故答案為：3d⁸4s²；
（2）分子晶體的熔沸點(diǎn)較低，已知Ni（CO）₄常溫為液態(tài)，易溶于CCl₄、苯等有機(jī)溶劑，則Ni（CO）₄屬于分子晶體，故答案為：分子；
（3）①丁二酮肟中碳原子既有單鍵又有雙鍵，碳碳單鍵上的碳原子的雜化類型是sp²，碳碳雙鍵上的碳原子的雜化類型是sp³雜化；C-C為碳碳σ鍵，C=N含有一個(gè)碳氮σ鍵，則1mol該分子中含有的碳碳σ鍵和碳氮σ鍵的總數(shù)為5N_A；
故答案為：sp²sp³；5N_A；
②N、O、F原子易形成氫鍵，氫鍵的存在影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)和溶解性，所以NH₃與H₂O分子間存在氫鍵，甲烷分子與H₂O分子間不存在氫鍵，所以氨氣的溶解性大；
故答案為：氨分子與水分子間形成氫鍵，而甲烷分子不能；
③Ni²⁺含有空軌道，N原子含有孤對電子對，N原子與Ni²⁺形成配位鍵，不同分子中氧原子與氫原子之間形成氫鍵，如圖所示：，
故答案為：；
（4）碳原子位于該晶胞的體心上，所以該晶胞中含有一個(gè)碳原子；鎂原子個(gè)數(shù)=

1

8

×8，所以該晶胞含有1個(gè)鎂原子；鎳原子個(gè)數(shù)=

1

2

×6，該晶胞中含有3個(gè)鎳原子，所以該晶胞的化學(xué)式為MgNi₃C，
故答案為：MgNi₃C．

點(diǎn)評：本題考查晶體的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)的相互關(guān)系及應(yīng)用，做題時(shí)注意電子排布式的書寫方法，氫鍵，分雜化類型的判斷方法以及晶胞的有關(guān)計(jì)算，注意學(xué)習(xí)中有關(guān)做題方法的積累．