Question

【題目】東晉《華陽國志南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載，云南鎳白銅(銅鎳合金)文明中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品。回答下列問題：

(1)鎳元素基態(tài)原子的價電子排布式為_________，3d能級上的未成對的電子數(shù)為______。

(2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4中SO42-的立體構(gòu)型是_____。

②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學鍵稱為______ ，提供空軌道的中心微粒是_____。

③氨的沸點_____(“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是______；氨是_____分子(填“極性”或“非極性”)，中心原子的軌道雜化類型為_______。

(3)單質(zhì)銅及鎳都是由______鍵形成的晶體：元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu=1958kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu＞INi的原因是______。

(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

①晶胞中鎳原子與銅原子的數(shù)量比為_____。

②若合金的密度為dg/cm3，晶胞參數(shù)a=________nm

Answer 1

【答案】3d84s2 2 正四面體 配位鍵 Ni2+ 高于 NH3分子間可形成氫鍵 極性 sp3 金屬 銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子 1:3

【解析】

（1）Ni元素原子核外電子數(shù)為28，結(jié)合能量最低原理書寫核外電子排布式，據(jù)此判斷鎳元素基態(tài)原子3d能級上的未成對的電子數(shù)；

（2）①根據(jù)價層電子對互斥理論確定離子空間構(gòu)型；

②一方提供孤電子對，一方提供空軌道，二者之間形成配位鍵；

③PH3分子之間為范德華力，氨氣分子之間形成氫鍵，增大了物質(zhì)的沸點，NH3為配位分子，N原子有1對孤對電子，形成3個N-H鍵，雜化軌道數(shù)目為4，氮原子采取sp3雜化；

（3）單質(zhì)銅及鎳都屬于金屬晶體；Cu+的外圍電子排布為3d10，Ni+的外圍電子排布為3d84s1，Cu+的核外電子排布更穩(wěn)定；

（4）①根據(jù)均攤法計算晶胞中Ni、Cu原子數(shù)目；

②屬于面心立方密堆積，結(jié)合晶胞中原子數(shù)目表示出晶胞質(zhì)量，再結(jié)合m=ρV可以計算晶胞棱長。

（1）Ni元素原子核外電子數(shù)為28，核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d84s2，其價電子為3d84s2，3d能級上的未成對電子數(shù)為2，故答案為：3d84s2；2；

（2）①SO42-中S原子的孤電子對數(shù)==0，價層電子對數(shù)=4+0=4，離子空間構(gòu)型為正四面體，故答案為：正四面體；

②Ni2+提供空軌道，NH3中N原子含有孤電子對，二者之間形成配位鍵，故答案為：配位鍵；Ni2+；

③PH3分子之間為范德華力，氨氣分子之間形成氫鍵，分子間作用力更強，增大了物質(zhì)的沸點，故氨氣的沸點高于PH3分子的；NH3中心原子N原子價層電子對為3+1=4，VSEPR模型為四面體，由于含有1對孤電子對，故為三角錐形，為極性分子，N原子采用sp3雜化，故答案為：高于；NH3分子間可形成氫鍵；極性；sp3；

（3）單質(zhì)銅及鎳都屬于金屬晶體，都是由金屬鍵形成的晶體；Cu+的外圍電子排布為3d10，Ni+的外圍電子排布為3d84s1，Cu+的核外電子排布更穩(wěn)定，失去第二個電子更難，元素銅的第二電離能高于鎳的，故答案為：金屬；銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子；

（4）①晶胞中Ni處于頂點，Cu處于面心，則晶胞中Ni原子數(shù)目為=1，Cu原子數(shù)目為，晶胞中鎳原子與銅原子的數(shù)量比為1：3，故答案為：1：3；

②晶胞屬于面心立方密堆積，晶胞質(zhì)量質(zhì)量為，根據(jù)，有，得到a=nm，故答案為：。