Question

【題目】鎳及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)和科研領(lǐng)域有重要的用途。請回答下列問題：

（1）基態(tài) Ni 原子中，電子填充的能量最高的能級符號(hào)為_________，價(jià)層電子的軌道表達(dá)式為_________。

（2）Ni的兩種配合物結(jié)構(gòu)如圖所示：

A B

①A 的熔、沸點(diǎn)高于B的原因?yàn)?/span>_________。

②A晶體含有化學(xué)鍵的類型為___________（填選項(xiàng)字母）。

A．σ鍵 B．π鍵 C．配位鍵 D．金屬鍵

③A晶體中N原子的雜化形式是_________。

（3） 人工合成的砷化鎳常存在各種缺陷，某缺陷砷化鎳的組成為Ni1.2As， 其中 Ni 元素只有＋2 和＋3 兩種價(jià)態(tài)， 兩種價(jià)態(tài)的鎳離子數(shù)目之比為_________。

（4） NiAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：

①鎳離子的配位數(shù)為_________。

②若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶體密度為 ρ g·cm－3，則該晶胞中最近的砷離子之間的距離為_________pm。

Answer 1

【答案】 3d A中含氫鍵 ABC sp2 1:1 4 或

【解析】(1)鎳的原子序數(shù)為28，其電子排布式為1S22S22P63S23P64S23d8，其價(jià)電子的軌道表達(dá)式為，所以基態(tài)鎳原子核外電子填充的能量最高的能級符號(hào)為3d；

(2)A中有O—H鍵，而B中沒有，而有O—H鍵的物質(zhì)可在分子間形成氫鍵，使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高；在A的分子結(jié)構(gòu)中有C=N雙鍵，其中有σ鍵和π鍵，有箭頭所示的配位鍵，故選ABC，其中的N原子以sp2方式雜化；

(3)某缺陷砷化鎳的組成為Ni1.2As， 其中Ni元素只有＋2和＋3兩種價(jià)態(tài)，設(shè)＋2價(jià)的Ni為x個(gè)，+3價(jià)的Ni為y個(gè)，則由原子守恒得x+y=1.2，由化合價(jià)原則得2x+3y=3，求出x=y=0.6，所以兩種價(jià)態(tài)的鎳離子數(shù)目之比為1:1；

(4) 由NiAs的晶胞結(jié)構(gòu)分析可知，與一個(gè)Ni3+距離最近的等徑As3-為2×2=4個(gè)，所以鎳離子的配位數(shù)為4；該晶胞中含有的Ni3+為(1/8)×8+(1/2)×6=4，含有的As3-為4，即含有4個(gè)NiAs微粒，設(shè)其棱長為acm，其質(zhì)量為(134×4)/ NA g，所以a= cm，而As3-位于其1/8晶胞的體心，兩個(gè)As3-間的距離相當(dāng)于面對角線的一半，即a=×1010pm。