Question

【題目】鎳及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的運(yùn)用，當(dāng)前世界上鎳的消費(fèi)量僅次于銅、鋁、鉛、鋅，居有色金屬第五位�；卮鹣铝袉栴}：

（1）鎳元素在元素周期表中位于__________，在基態(tài)鎳原子中，其核外電子有_______種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，M層電子排布式為______________________。

（2）在稀氨水介質(zhì)中，丁二酮肟與Ni2+反應(yīng)可生成鮮紅色沉淀，其結(jié)構(gòu)如圖所示。在該結(jié)構(gòu)中，氮鎳之間形成的化學(xué)鍵是__________，碳原子的雜化軌道類有_______________，非金屬元素的電負(fù)性由大到小的順序是_________________。

（3）過渡金屬原子可以與CO分子形成配合物，配合物價(jià)電子總數(shù)符合18電子規(guī)則。如Cr可以與CO形成Cr(CO)6分子：價(jià)電子總數(shù)(18) =Cr的價(jià)電子數(shù)(6)+CO提供電子數(shù)(2×6)。Ni原子與CO形成配合物的化學(xué)式為______________。該配合物常溫下為液態(tài)，易溶于CCl4、苯等有機(jī)溶劑，據(jù)此判斷該分子屬于____________分子（填“極性”或“非極性”）。

（4）甲醛在Ni催化作用下加氫可得甲醇。甲醇分子內(nèi)的O－C－H鍵角_____________（填“大于”、“等于”或“小于”）甲醛分子內(nèi)的O－C－H鍵角；甲醇易溶于水的原因是______________。

（5）NixO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，由于晶體缺陷，x值為0.88，晶胞邊長為a pm．晶胞中兩個(gè)Ni原子之間的最短距離為_______pm。若晶體中的Ni離子分別為Ni2+、Ni3+，此晶體中Ni2+與Ni3+的最簡整數(shù)比為____________。

Answer 1

【答案】第四周期第Ⅷ族 28 3s23p63d8 配位鍵 sp2、sp3 O>N>C>H Ni(CO)4 非極性 小于 甲醇分子和水分子間能夠形成氫鍵，且甲醇和水都是極性分子 a 8:3

【解析】

（1）Ni的原子序數(shù)28，位于第四周期、Ⅷ族元素，題目中問的是M層電子的排布；

（2）從圖看出氮鎳之間形成的是配位鍵；碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)有等于3，也有等于4，故碳原子的雜化類型為sp2雜化、sp3雜化，H、C、N、O的電負(fù)性的比較，同一周期從左到右主族元素的電負(fù)性逐漸增強(qiáng)；

（3）依據(jù)題中所給配合物價(jià)電子總數(shù)符合18電子規(guī)則，鎳元素的價(jià)電子數(shù)為10，可以推出Ni原子與CO形成配合物的化學(xué)式為Ni(CO)4；根據(jù)相似相溶原理，判斷出Ni(CO)4為非極性分子

（4）甲醇分子內(nèi)C的成鍵電子對(duì)數(shù)為4，無孤電子對(duì)，雜化類型為sp3，甲醛分子中的碳采取sp2雜化，甲醇分子內(nèi)O-C-H鍵角比甲醛分子內(nèi)O-C-H鍵角��；依據(jù)相似相溶原理和分子間可以形成氫鍵，因此甲醇易溶于水；

（5）依據(jù)x的值和化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為0，可以計(jì)算出Ni2+與Ni3+的最簡整數(shù)比。

（1）Ni的原子序數(shù)28，位于第四周期，Ⅷ族元素，根據(jù)泡利不相溶原理，核外有多少個(gè)電子就有多少種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以鎳原子核外有28種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；

（2）從圖看出氮鎳之間形成的是配位鍵；碳原子形成四個(gè)單鍵是sp3雜化，形成一個(gè)雙鍵和兩個(gè)單鍵是sp2雜化；根據(jù)非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越小，則有O＞N＞C＞H；

（3）鎳元素的價(jià)電子數(shù)為10，根據(jù)18電子規(guī)則，它可以結(jié)合4個(gè)CO形成配合物，所以形成的配合物的化學(xué)式為Ni(CO)4。配合物Ni(CO)4常溫下為液態(tài)，易溶于CCl4、苯等有機(jī)溶劑，由于四氯化碳和苯均是非極性分子，則根據(jù)相似相溶原理可知該分子屬于非極性分子；（4）甲醇分子內(nèi)C的成鍵電子對(duì)數(shù)為4，無孤電子對(duì)，雜化類型為sp3，是四面體結(jié)構(gòu)，甲醛分子中的碳采取sp2雜化，是平面三角形結(jié)構(gòu)，甲醇分子內(nèi)O-C-H鍵角比甲醛分子內(nèi)O-C-H鍵角小；由于甲醇分子和水分子間能夠形成氫鍵，且甲醇和水都是極性分子，相似相溶，所以甲醇易溶于水；

（5）由于NixO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，所以晶胞中兩個(gè)Ni原子之間的最短距離為晶胞面對(duì)角線的1/2，由晶胞棱邊長可得晶胞面對(duì)角線為長為：a pm，則晶胞中兩個(gè)Ni原子之間的最短距離為：a pm。設(shè)NixO晶體中含Ni2+與Ni3+的個(gè)數(shù)分別為x、y，根據(jù)題意列方程組：x+y=0.88，2x+3y=2，聯(lián)立解得：x=0.64，y=0.24，所以x:y=0.64:0.24=8:3。