Question

能源問題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，越來越多的國(guó)家開始實(shí)行“陽(yáng)光計(jì)劃”，開發(fā)太陽(yáng)能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力．
（1）太陽(yáng)能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球?yàn)槲�收劑的太�?yáng)能吸熱涂層，寫出基態(tài)鎳原子的核外電子排布式的簡(jiǎn)化形式

[Ar]3d⁸4s²

．
（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能，在太陽(yáng)能電池的應(yīng)用上具有非常光明的前途．富勒烯（C₆₀）的結(jié)構(gòu)如圖1，分子中碳原子軌道的雜化類型為

sp²

；1mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目為

90N_A

．
（3）多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池材料為無機(jī)鹽，其主要包括砷化鎵、硫化鎘、硫化鋅及銅錮硒薄膜電池等．
①第一電離能：As

＞

Se（填“＞”、“＜”或“=”）．
②二氧化硒分子的空間構(gòu)型為

V形

．
（4）金屬酞菁配合物在硅太陽(yáng)能電池中有重要作用，一種金屬鎂酞菁配合物的結(jié)構(gòu)如圖2，請(qǐng)?jiān)趫D中用箭頭表示出配位鍵．
（5）最近，由鎂、鎳和碳三種元素組成的化合物引起了科學(xué)家的注意．
[四羰基鎳[Ni（CO）₄]為無色揮發(fā)性劇毒液體．熔點(diǎn)-25℃，沸點(diǎn)43℃．不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯、四氯化碳等有機(jī)溶劑，呈四面體構(gòu)型．由此可知，四羰基鎳的晶體類型是

分子晶體

．據(jù)報(bào)道，只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性．鑒于這三種元素都是常見元素，從而引起廣泛關(guān)注．該晶體的結(jié)構(gòu)可看作由鎂原子和鎳原子在一起進(jìn)行面心立方最密堆積（如圖3），則該晶體中鎂、碳、鎳三種元素的原子個(gè)數(shù)比是

1：1：3

，晶體中每個(gè)鎂原子周圍距離最近的鎳原子有

12

個(gè)．

Answer 1

分析：（1）28號(hào)元素鎳，核外有28個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理寫出其基態(tài)鎳原子的核外電子排布式的簡(jiǎn)化形式；
（2）根據(jù)每個(gè)碳原子含有的σ鍵個(gè)數(shù)確定其雜化方式，利用均攤法計(jì)算σ鍵個(gè)數(shù)；
（3）①同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢(shì)，注意第VA族元素大于相鄰元素的第一電離能；
②根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定其空間構(gòu)型；
（4）配位鍵由提供孤電子對(duì)的原子指向提供空軌道的原子；
（5）一般來說沸點(diǎn)較低的晶體為分子晶體，利用均攤法計(jì)算原子個(gè)數(shù)比，每個(gè)晶胞中鎂周圍有3個(gè)鎳原子，每個(gè)鎂被八個(gè)晶胞共用，晶體中每個(gè)鎂周圍一共12個(gè)鎳原子．

解答：解：（1）28號(hào)元素鎳，核外有28個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)鎳原子的核外電子排布式的簡(jiǎn)化形式為：[Ar]3d⁸4s² ，故答案為：[Ar]3d⁸4s²；
（2）每個(gè)碳原子含有的σ鍵個(gè)數(shù)且不含孤電子對(duì)，所以采用sp² 雜化，每個(gè)碳原子含有的σ鍵個(gè)數(shù)為

3

2

，所以1mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目=

3

2

×60×NA=90N_A，故答案為：sp²，90N_A；
（3）①As和Se屬于同一周期，且As屬于第VA族，Se屬于第VIA族，所以第一電離能As＞Se，故答案為：＞；
②二氧化硒分子中價(jià)層電子對(duì)=2+

1

2

(6-2×2)=3，且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以屬于V形，故答案為：V形；
（4）配位鍵由提供孤電子對(duì)的原子指向提供空軌道的原子，所以該配合物中的配位鍵為：
，故答案為：；
（5）該物質(zhì)的沸點(diǎn)較低，且易溶于有機(jī)物，所以屬于分子晶體，該晶胞中含有一個(gè)碳原子，鎂原子個(gè)數(shù)=8×

1

8

=1，
鎳原子個(gè)數(shù)=6×

1

2

=3，該晶體中鎂、碳、鎳三種元素的原子個(gè)數(shù)比是1：1：3，
每個(gè)晶胞中鎂周圍有3個(gè)鎳原子，每個(gè)鎂被八個(gè)晶胞共用，上方的四個(gè)晶胞中有六個(gè)鎳原子，對(duì)稱的下方也有六個(gè)，一共12個(gè)，
故答案為：分子晶體，?1：1：3，12．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了核外電子排布式的書寫、配位鍵、雜化方式等知識(shí)點(diǎn)，也是高考熱點(diǎn)，會(huì)利用均攤法解答問題，注意配位鍵中箭頭方向，為易錯(cuò)點(diǎn)．