Question

【化學(xué)—物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）
許多金屬及它們的化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途.回答下列有關(guān)問題：
（1）基態(tài)Ni核外電子排布式為________________， 第二周期基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與Ni相同且電負(fù)性最小的元素是________________；
（2）①已知CrO₅中Cr為+6價(jià)，則CrO₅的結(jié)構(gòu)式為                        。
②金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無(wú)色揮發(fā)性液體Ni(CO)_n ，與Ni(CO)_n中配體
互為等電子體的離子的化學(xué)式為           (寫出一個(gè)即可)。
③銅是第四周期最重要的過渡元素之一，其單質(zhì)及化合物有廣泛用途。已知CuH晶
體結(jié)構(gòu)單元如圖所示。該化合物的的密度為ρg/cm³，阿伏加德羅常數(shù)的值為N_A，則
該晶胞中Cu原子與H原子之間的最短距離為        cm(用含ρ和N_A的式子表示)。

（3）另一種銅金合金晶體具有面心立方最密堆積的結(jié)構(gòu)，在晶胞中，Au原子位于頂點(diǎn)，Cu原子位于面心，則該合金中Au原子與Cu原子個(gè)數(shù)之比為__________，若該晶胞的邊長(zhǎng)為a pm，則合金的密度為_________ g·cm^-3（只要求列算式，不必計(jì)算出數(shù)值，阿伏伽德羅常數(shù)為N_A）

Answer 1

（15分）（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d⁸4s² （2分） C(碳)（2分）
（2） ①（2分） ②  CN^-（C₂^2- 、O₂²⁺）（2分）
③（2分）
（3） 1∶3（2分）   (197+64×3) ×10³⁰/(a³N_A)（3分）

試題分析：（1）基態(tài)Ni是28號(hào)元素，改進(jìn)核外電子的排布原理，其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d⁸4s²；Ni原子中有2個(gè)未成對(duì)電子，第二周期中有2個(gè)未成對(duì)電子的是C或O，其中電負(fù)性最小的是C；
（2）①已知CrO₅中Cr為+6價(jià)，Cr原子周圍5個(gè)O原子，說(shuō)明Cr與1個(gè)O原子是雙鍵結(jié)合其余為單鍵，O原子成2個(gè)共價(jià)鍵，所以CrO₅結(jié)構(gòu)式為；
②Ni(CO)_n中配體是CO，是2原子10個(gè)價(jià)電子的分子，與它是等電子體的離子有CN^-（C₂^2- 、O₂²⁺）；
③ CuH晶胞中有4個(gè)Cu原子和4個(gè)H原子，設(shè)晶胞棱長(zhǎng)為acm，則4×65/N_A/a³=ρg/cm³，則a³=4×65/ρ N_A該晶胞中Cu原子與H原子之間的最短距離為以4個(gè)Cu原子為頂點(diǎn)H原子為中心的正四面體的中心到頂點(diǎn)的距離，正四面體的棱長(zhǎng)為面對(duì)角線的一半即a，利用數(shù)學(xué)知識(shí)可求正四面體的中心到頂點(diǎn)的距離為×a=a=；
（3）位于頂點(diǎn)的原子是該晶胞的1/8，所以頂點(diǎn)上的Au原子的個(gè)數(shù)是8×1/8=1，位于面心的原子屬于該晶胞的1/2，所以Cu原子的個(gè)數(shù)為6×1/2=3，則該合金中Au原子與Cu原子個(gè)數(shù)之比為1:3；1pm=1×10^-10cm，所以該合金的密度是（197+3×64）/ N_A/(a×10^-10)³=(197+64×3) ×10³⁰/(a³N_A)。