Question

【題目】Ni元素在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用。 回答下列問題:

（1）基態(tài)Ni原子價層電子的排布式為　____。

（2）科學(xué)家在研究金屬礦物質(zhì)組分的過程中,發(fā)現(xiàn)了Cu-Ni-Fe等多種金屬互化物。確定某種金屬互化物是晶體還是非晶體最可靠的科學(xué)方法是對固體進(jìn)行_____。

（3）Ni能與類鹵素(SCN)2反應(yīng)生成Ni(SCN)2。Ni(SCN)2中,第一電離能最大的元素是____;(SCN)2分子中,硫原子的雜化方式是____ ,σ鍵和π鍵數(shù)目之比為_____。

（4）[Ni(NH3)6](NO3)2中,不存在的化學(xué)鍵為____ (填標(biāo)號)。

a.離子鍵　 b.金屬鍵　 c.配位鍵　 d.氫鍵

（5）鎳合金儲氫的研究已取得很大進(jìn)展。

①圖甲是一種鎳基合金儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖。 該合金儲氫后,含1molLa的合金可吸附H2的數(shù)目為_____。

②Mg2NiH4是一種貯氫的金屬氫化物。在Mg2NiH4晶胞中，Ni原子占據(jù)如圖乙的頂點(diǎn)和面心，Mg2+ 處于乙圖八個小立方體的體心。Mg2+位于Ni原子形成的　___ (填“八面體空隙”或“四面體空隙”)。 若晶體的密度為dg/cm3，Mg2NiH4的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，則Mg2+和Ni原子的最短距離為　___ nm(用含d、M、NA 的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】3d84s2 X射線衍射實(shí)驗(yàn) N sp3雜化 5：4 b 3NA 四面體空隙

【解析】

（1）Ni的原子序數(shù)為28，根據(jù)能量最低原理可寫出電子排布式為1S22S22P63S23P63d84s2或[Ar]3d84s2，則其價電子排布為3d84s2；

（2）確定某種金屬互化物是晶體還是非晶體的方法是X射線衍射實(shí)驗(yàn)；

（3）一般情況下，非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，但N原子最為層2p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于相連元素，所以Ni(SCN)2中，第一電離能最大的元素是N；（SCN）2分子結(jié)構(gòu)簡式為N≡C-S-S-C≡N，其中S原子價層電子對個數(shù)是4且含有2個孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論可知硫原子的雜化方式為sp3雜化；共價單鍵為σ鍵，共價雙鍵中含有一個σ鍵、一個π鍵，共價三鍵中含有1個σ鍵、2個π鍵，則σ鍵和π鍵數(shù)目之比為5：4；

（4）[Ni(NH3)6](NO3)2中，NH3與Ni2+之間為配位鍵；氨氣分子之間存在氫鍵；[Ni(NH3)6]2+與NO3-之間為離子鍵，不存在金屬鍵，故選b；

（5）①晶胞中La原子數(shù)目=8×=1、H2分子數(shù)目==3，故含1molLa的合金可吸附H2的物質(zhì)的量為1mol×3=3mol，數(shù)目為3NA；

②Ni原子占據(jù)頂點(diǎn)和面心，Mg2+ 處于八個小立方體的體心，所以Mg2+位于Ni原子形成的四面體空隙；

該晶胞中Ni原子個數(shù)=8×+6×=4、Mg2+個數(shù)為8，根據(jù)化學(xué)式知，H原子個數(shù)為16，所以晶胞的質(zhì)量為，又已知晶胞的密度為dg/cm3，則晶胞的棱長為 ，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知Mg2+和Ni原子的最短距離為晶胞體對角線的，所以最短距離為。