Question

8．能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，越來越多的國家開始實(shí)行“陽光計(jì)劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動力．
（1）太陽能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球?yàn)槲�收劑的太陽能吸熱涂層，寫出基態(tài)鎳原子的核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²．
（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能，在太陽能電池的應(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硫化鋅的晶胞中（結(jié)構(gòu)如圖2所示），硫離子的配位數(shù)是4．
③二氧化硒分子的空間構(gòu)型為V型．
（4）金屬酞菁配合物在硅太陽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3，請?jiān)趫D3中用箭頭表示出配位鍵．

Answer 1

分析 （1）鎳原子核外有28個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)鎳原子的核外電子排布式；
（2）判斷碳原子的雜化類型可根據(jù)其成鍵情況來判斷，碳原子若成四個(gè)單鍵，其雜化類型必為sp³，若成一個(gè)雙鍵，兩個(gè)單鍵，其雜化類型必為sp²，若成一個(gè)單鍵，一個(gè)三鍵，其雜化類型必為sp．在每個(gè)C₆₀分子中，由于碳原子都采取sp²雜化，故參與形成σ鍵的電子只有3個(gè)，所以形成σ鍵的電子共有60×3=180個(gè)，而每個(gè)σ鍵需要2個(gè)電子，所以σ鍵的數(shù)目為90個(gè)，故1molC₆₀中σ鍵的數(shù)目為90N_A；
（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，但注意第VA族元素大于相鄰元素的第一電離能；
②與硫離子最近的鋅離子的數(shù)目為硫離子的配位數(shù)；
③計(jì)算Se原子價(jià)層電子對、孤電子對，確定其空間構(gòu)型；
（4）配位鍵由提供孤電子對的原子指向提供空軌道的原子．

解答 解：（1）鎳原子核外有28個(gè)電子，其基態(tài)鎳原子的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；
（2）每個(gè)碳原子形成3個(gè)σ鍵個(gè)數(shù)且不含孤電子對，所以采用sp² 雜化，每個(gè)碳原子含有的σ鍵個(gè)數(shù)為 $\frac{3}{2}$，所以1mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目=1mol×60×$\frac{3}{2}$×N_Amol^-1=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，As原子4p能級容納3個(gè)電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于Se，
故答案為：＞；
②與硫離子最近的鋅離子的數(shù)目為1×4=4，即硫離子的配位數(shù)是4，
故答案為：4；
③二氧化硒分子中Se原子孤電子對數(shù)=$\frac{6-2×2}{2}$=1，價(jià)層電子對=2+1=3，所以其空間結(jié)構(gòu)為V形，
故答案為：V形；
（4）配位鍵由提供孤電子對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：．

點(diǎn)評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布式、雜化、電離能、配合物、晶胞計(jì)算等知識點(diǎn)，會利用均攤法進(jìn)行晶胞有關(guān)計(jì)算，注意配位鍵形成條件．