Question

13．化學材料的研發(fā)和使用，為開發(fā)太陽能資源，尋求經濟發(fā)展的新動力提供有力支撐．請根據(jù)你所學知識回答：
（1）太陽能熱水器吸熱涂層常使用一種以鎳或鎳合金空心球做吸收劑，則基態(tài)鎳原子的外圍電子排布式3d⁸4s²．
（2）由氧、鎳和碳三種元素組成的化合物四碳基鎳[Ni（CO）₄]為無色揮發(fā)性劇毒液體，熔點-25℃，沸點43℃．不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯、四氯化碳等有機溶劑，四碳基鎳的晶體類型是分子晶體，寫出一種與配體等電子體的化學式N₂．
（3）三氟化氮在太陽能電池制造中得到廣泛應用．它可在銅的催化作用下由F₂和過量的NH₃反應得到，該反應的化學方程式為3F₂+4NH₃=NF₃+3NH₄F，生成物NH₄F固體所含化學鍵類型是離子鍵、共價鍵（配位鍵）．往硫酸銅溶液中加入過量氨水，可生成[Cu（NH₃）₄]²⁺配離子．己知NF₃與NH₃的空間構型都是三角錐形，但NF₃不易與Cu²⁺形成配離子，其原因是F的電負性比N大，N-F成鍵電子對向F偏移，導致NF₃中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強，難以形成配位鍵，故NF₃不易與Cu²⁺形成配離子．
（4）多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機鹽，其主要包括砷化鎵、硒化鎵、硫化鋅薄膜電池等．
①砷和稼的第一電離能關系為：As＞Ga（填“＞”、“＜”或“=”）
②SeO₂分子的空間構型為V形．
③硫化鋅的晶胞結構如圖所示，鋅離子的配位數(shù)是4．
己知此晶胞立方體的邊長為a pm，晶體的密度為ρg/cm${\;}_{{\;}^{3}}$，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為$\frac{3.88×1{0}^{32}}{ρ{a}^{3}}$mol^-1（用含a、ρ的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 （1）鎳是28號元素，原子核外有28個電子，根據(jù)構造原理書寫基態(tài)鎳原子的核外電子排布式的簡化形式；
（2）根據(jù)熔沸點判斷晶體類型；原子數(shù)總數(shù)相同、電子數(shù)目相同的微粒，互稱為等電子體；
（3）氯化銨是離子化合物，由氨根離子與氯離子構成；N、F、H三種元素的電負性：F＞N＞H，所以NH₃中共用電子對偏向N，而在NF₃中，共用電子對偏向F，偏離N原子；
（4）①同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，但第VA族元素第一電離能大于第VIA元素；
②根據(jù)價層電子對互斥理論確定其空間構型；
③根據(jù)圖片確定其配位數(shù)；根據(jù)均攤法計算一個晶胞中含有的原子數(shù)目，根據(jù)晶胞密度$ρ=\frac{m}{V}$計算．

解答 解：（1）鎳是28號元素，原子核外有28個電子，根據(jù)構造原理基態(tài)鎳原子的核外電子排布式為[Ar]3d⁸4s²，外圍電子排布式為3d⁸4s²，故答案為：3d⁸4s²；
（2）四碳基鎳熔沸點較低，為分子晶體，CO與N₂分子中都含有2個原子，電子總數(shù)分別為14、14，互為等電子體，答案為：分子晶體；N₂；
（3）氯化銨是離子化合物，由氨根離子與氯離子構成，電子式為：，含有離子鍵和共價鍵（配位鍵）；
N、F、H三種元素的電負性：F＞N＞H，所以NH₃中共用電子對偏向N，而在NF₃中，共用電子對偏向F，偏離N原子，導致NF₃中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強，難以形成配位鍵，故NF₃不易與Cu²⁺形成配離子；
故答案為：離子鍵、共價鍵（配位鍵）；F的電負性比N大，N-F成鍵電子對向F偏移，導致NF₃中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強，難以形成配位鍵，故NF₃不易與Cu²⁺形成配離子；
（4）①同一周期中，第VA族元素第一電離能大于第VIA元素，As 和Se屬于同一周期，As是第VA元素，Se是第VIA元素，所以第一電離能As＞Se，故答案為：＞；
②二氧化硒分子中價電子對個數(shù)=2+$\frac{1}{2}$（6-2×2）=3，含有一個孤電子對，所以其空間構型是V形，故答案為：V形；
③根據(jù)圖片知，每個Zn離子連接4個S離子，所以其配位數(shù)是4；
晶胞中Zn原子數(shù)目為4，S原子數(shù)目為$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}=4$，晶胞體積V=（a×10^-10）³，晶胞密度$ρ=\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{（65+32）×4}{{N}_{A}}}{（a×1{0}^{-10}）^{3}}$，N_A=$\frac{3.88×1{0}^{32}}{ρ{a}^{3}}$，
故答案為：4；$\frac{3.88×1{0}^{32}}{ρ{a}^{3}}$．

點評 本題考查了分子構型判斷、核外電子排布式的書寫、等電子體應用、晶胞計算，其中電子排布式、分子構型判斷是高考的熱點，是學習的重點．