Question

19．金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面用廣泛．
（1）基態(tài)鎳原子的外圍電子排布式為3d⁸4s²．
（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)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（填物質(zhì)序號(hào)），HCHO分子的立體結(jié)構(gòu)為平面三角形．
（4）金屬鎳與鑭（La）形成的合金是一種良好的儲(chǔ)氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示．該合金的化學(xué)式為LaNi₅．
（5）丁二酮肟常用于檢驗(yàn)Ni²⁺：在稀氨水中，丁二酮肟與Ni²⁺反應(yīng)生成鮮紅色沉淀，其結(jié)構(gòu)如圖2所示．該結(jié)構(gòu)中，除共價(jià)鍵外還存在配位鍵和氫鍵，請(qǐng)?jiān)趫D中用箭頭和“…”表示出配位鍵和氫鍵．

Answer 1

分析 （1）Ni原子核外有28個(gè)電子，Ni原子3d、4s能級(jí)電子為其外圍電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫基態(tài)鎳原子的外圍電子排布式；
（2）原子個(gè)數(shù)相等、價(jià)電子數(shù)相等的微粒互為等電子體；
（3）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷原子雜化方式、微�？臻g構(gòu)型；
（4）該晶胞中La原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1、Ni原子個(gè)數(shù)=1+8×$\frac{1}{2}$=5，La、Ni原子個(gè)數(shù)之比=1：5；
（5）配位鍵由含有孤電子對(duì)的原子指向含有空軌道的原子；
該配合物中N-O中O原子和-OH中氫原子形成氫鍵．

解答 解：（1）Ni原子核外有28個(gè)電子，Ni原子3d、4s能級(jí)電子為其外圍電子，根據(jù)構(gòu)造原理知基態(tài)鎳原子的外圍電子排布式為3d⁸4s²，故答案為：3d⁸4s²；
（2）原子個(gè)數(shù)相等、價(jià)電子數(shù)相等的微�；�為等電子體，CO分子中原子個(gè)數(shù)是2、價(jià)電子數(shù)是14，與CO互為等電子體的分子、離子有N₂、CN^-，故答案為：N₂；CN^-；
（3）①CH₂=CH₂中每個(gè)C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì)，為sp²雜化；
②HC≡CH中每個(gè)C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是2且不含孤電子對(duì)，所以C原子采用sp雜化；
③中每個(gè)C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì)，所以為sp²雜化；
④HCHO中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì)，為sp²雜化，平面三角形結(jié)構(gòu)，碳原子采取sp²雜化的分子有①③④，
故答案為：①③④；平面三角；
（4）該晶胞中La原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1、Ni原子個(gè)數(shù)=1+8×$\frac{1}{2}$=5，La、Ni原子個(gè)數(shù)之比=1：5，所以其化學(xué)式為LaNi₅，故答案為：LaNi₅；
（5）配位鍵由含有孤電子對(duì)的原子指向含有空軌道的原子，Ni含有空軌道、N原子含有孤電子對(duì)，所以配位鍵由N原子指向Ni原子；
該配合物中N-O中O原子和-OH中氫原子形成氫鍵，該配合物分子中配位鍵、氫鍵為，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及晶胞計(jì)算、氫鍵、配位鍵、原子雜化方式判斷等知識(shí)點(diǎn)，這些都是高頻考點(diǎn)，難點(diǎn)是晶胞計(jì)算，易錯(cuò)點(diǎn)是配位鍵和氫鍵表示方法．