Question

2．金屬鎳在電池、合金、催化劑等方面應(yīng)用廣泛．
（1）下列關(guān)于金屬及金屬鍵的說法正確的是b．
a．金屬鍵具有方向性和飽和性．
b．金屬鍵是金屬陽離子與自由電子間的相互作用．
c．金屬導(dǎo)電是因為在外加電場作用下產(chǎn)生自由電子．
d．金屬具有光澤是因為金屬陽離子吸收并放出可見光
（2）Ni是元素周期表中第28號元素，第二周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni相同且電負(fù)性最小的元素是C．
（3）金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無色揮發(fā)性液態(tài)Ni（CO）₄，該分子構(gòu)型為四面體形．423K時，Ni（CO）₄分解為Ni和CO，從而制得高純度的鎳粉．試推測：Ni（CO）₄的晶體類型分子晶體，
（4）甲醛（H₂C=O）在Ni催化作用下加氫可得甲醇（CH₃OH）．甲醛分子內(nèi)C原子的雜化方式為sp²．
（5）用吸收H₂后的稀土儲氫合金作為電池負(fù)極材料（用MH表示），NiO（OH）作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量、長壽命的鎳氫電池．電池充放電時的總反應(yīng)為：NiO（OH）+MH$?_{充電}^{放電}$Ni（OH）₂+M
①電池放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為MH+OH^--e^-═M+H₂O．
②充電完成時，Ni（OH）₂全部轉(zhuǎn)化為NiO（OH）．若繼續(xù)充電將在一個電極產(chǎn)生O₂，O₂擴散到另一個電極發(fā)生反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸．在繼續(xù)充電的過程中，陽極的電極反應(yīng)式為2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-．

Answer 1

分析 （1）金屬鍵沒有方向性和飽和性，金屬鍵是金屬陽離子和自由電子間的相互作用，金屬導(dǎo)電是因為自由電子在外加電場作用下發(fā)生定向移動，屬具有光澤是因為自由電子能夠吸收可見光；
（2）Ni的外圍電子排布為3d⁸4s²，3d能級上有2個未成對電子；
（3）根據(jù)分子晶體的物理性質(zhì)分析；
（4）甲醛（H₂C=O）內(nèi)C的成鍵電子對數(shù)為3，無孤電子對，雜化類型為sp²．
（5）①放電時，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
②氧氣在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答 解：（1）a．金屬鍵沒有方向性和飽和性，故錯誤；
b．金屬鍵是金屬陽離子和自由電子間的相互作用，故正確；
c．金屬導(dǎo)電是因為自由電子在外加電場作用下發(fā)生定向移動，故錯誤；
d．金屬具有光澤是因為自由電子能夠吸收可見光，故錯誤，
故答案為：b；
（2）Ni的外圍電子排布為3d⁸4s²，3d能級上有2個未成對電子．第二周期中未成對電子數(shù)為2的元素有C、O，其中C的電負(fù)性小，故答案為：C；
（3）分子晶體的熔沸點一般較低，硬度較小，已知Ni（CO）₄為無色揮發(fā)性液態(tài)，則屬于分子晶體，故答案為：分子晶體；
（4）甲醛（H₂C=O）內(nèi)C的成鍵電子對數(shù)為3，無孤電子對，雜化類型為sp²，甲醛分子中的碳采取sp²雜化，是平面三角形結(jié)構(gòu)，故答案為：sp²；
（5）①蓄電池放電時是原電池、充電時是電解池，根據(jù)原電池中“負(fù)氧化、正還原”，電解池中“陽氧化、陰還原”的規(guī)律，蓄電池放電時，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為MH+OH^--e^-═M+H₂O，故答案為：MH+OH^--e^-═M+H₂O；
②中陰極的電極反應(yīng)有兩個，第一階段是充電時的反應(yīng)式，陰極上電極反應(yīng)式為M+H₂O+e^-═MH+OH^-，第二階段為吸收氧氣的電解反應(yīng)式，由題意知氧氣在陰極上被還原，電解質(zhì)溶液呈堿性可知氧氣被還原為OH^-，所以其電極反應(yīng)式為2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-，故答案為：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-．

點評 本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)，涉及金屬鍵與金屬的物理性質(zhì)的關(guān)系、原子軌道雜化方式、晶體類型的判斷以及電化學(xué)等知識點，根據(jù)價層電子對互斥理論、構(gòu)造原理等知識來分析解答，難度中等．