Question

15．鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛．
（1）（1）基態(tài)Ni原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；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C（填元素符號(hào)）．
（2）金屬鎳能與CO形成配合物Ni（CO）₄，寫出與CO互為等電子體的一種分子和一種離子的化學(xué)式N₂、CN^-；
（3）很多不飽和有機(jī)物在Ni催化下可與H₂發(fā)生加成反應(yīng)．
如①CH₂=CH₂、②HC≡CH、③、④HCHO，其中碳原子采取sp²雜化的分子有①③④（填序號(hào)），HCHO分子的立體結(jié)構(gòu)為平面三角形；HC≡CH分子內(nèi)σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為3：2．
（4）金屬鎳與鑭（La）形成的合金是一種良好的儲(chǔ)氫材料，如圖是一種鎳鑭合金儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，該合金儲(chǔ)氫后，含1molLa的合金可吸附H₂的數(shù)目為3mol．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)構(gòu)造原理寫出基態(tài)Ni原子核外電子排布式；Ni原子有2個(gè)未成對(duì)電子，第二周期有2個(gè)未成對(duì)電子的元素有C、O元素，同一周期，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大；
（2）等電子體中原子數(shù)相同、價(jià)電子數(shù)相同；
（3）根據(jù)碳原子含有的σ鍵和孤電子對(duì)判斷碳原子采取的雜化方式； 根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷甲醛的空間構(gòu)型；共價(jià)單鍵為σ，共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ一個(gè)是π鍵，共價(jià)三鍵中一個(gè)是σ兩個(gè)是π鍵，
（3）根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中實(shí)際含有的粒子個(gè)數(shù)來解答．

解答 解：（1）Ni的原子序數(shù)為28，根據(jù)構(gòu)造原理可寫出電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，Ni原子有2個(gè)未成對(duì)電子，第二周期有2個(gè)未成對(duì)電子的元素是C和O元素，同一周期，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大，所以電負(fù)性較小的是C元素；
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；C；
（2）CO含有2個(gè)原子、4+6=10個(gè)價(jià)電子，所以CO互為等電子體的一種分子和一種離子的化學(xué)式為：N₂、CN^-（或O₂²⁺、C₂^2-、NO⁺），故答案為：N₂；CN^-；
（3）①CH₂=CH₂中每個(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵，不含孤電子對(duì)，所以采取sp²雜化，故①正確；
②HC≡CH中每個(gè)碳原子含有2個(gè)σ鍵，不含孤電子對(duì)，所以采取sp雜化，故②錯(cuò)誤；
③中每個(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵，不含孤電子對(duì)，所以采取sp²雜化，故③正確；
④HCHO中碳原子含有3個(gè)σ鍵，不含孤電子對(duì)，所以采取sp²雜化，故④正確；
HCHO中碳原子含有3個(gè)σ鍵，不含孤電子對(duì)，所以其空間構(gòu)型是平面三角形；
HC≡CH分子內(nèi)σ鍵個(gè)數(shù)為3，π鍵個(gè)數(shù)為2，σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比=3：2；
故答案為：①③④；平面三角；3：2；
（4）由晶胞可知，晶胞中La位于定點(diǎn)，平均含有8×$\frac{1}{8}$=1，Ni位于面心和體心，共含有8×$\frac{1}{2}$+1=5，H₂位于邊和面心，共有8×$\frac{1}{4}$+2×$\frac{1}{2}$=3，則含1mol La的合金可吸附H₂的物質(zhì)的量為3mol，故答案為：3mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，涉及晶胞計(jì)算、原子核外電子排布、原子雜化方式判斷、空間構(gòu)型等知識(shí)點(diǎn)，這些都是高考高頻點(diǎn)，注意知識(shí)的靈活運(yùn)用．