Question

3．過渡金屬元素鐵、鈷、鎳性質相近，通常稱為鐵系元素（鐵磁性物質）．
（1）活性Ni催化劑使用長久后會部分轉化為Ni₂O₃而降低催化效率．一種Ni再生的方法是：先用CO將含有Ni和Ni₂O₃的催化劑還原得到粗鎳；再在一定溫度下使粗鎳中的Ni與CO結合成Ni（CO）₄；最后在180℃的溫度下使Ni（CO）₄重新分解產生活性Ni．
①寫出基態(tài)鎳原子的核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，Ni（CO）₄中Ni元素的化合價為0．
②Ni（CO）₄是一種無色液體，沸點為42.1℃，熔點為-19.3℃．Ni（CO）₄晶體中存在的可能化學鍵為極性鍵和配位鍵．
（2）圖為三種不同晶體的晶胞結構圖：

①圖I γ-Fe結構中每個鐵原子周圍距離最近且相等的鐵原子數(shù)目為12．
②圖II是元素Ni的一種碲（Te）化物晶體的晶胞結構，則該化合物的化學式為NiTe₂．
③圖III是一種鎳基合金儲氫后的晶胞結構示意圖．該合金儲氫后，含1mol La的合金可吸附H₂的數(shù)目為3mol．

Answer 1

分析 （1）①Ni是28號元素，其原子核外有28個電子，根據(jù)構造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式；
該化合物中C元素化合價為+2價、O元素化合價為-2價，根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為0確定Ni元素化合價；        
②分子晶體熔沸點較低，不同非金屬元素之間易形成極性鍵，含有孤電子對和含有空軌道的原子之間易形成配位鍵；
（2）①該結構為面心立方結構，圖I γ-Fe結構中每個鐵原子周圍距離最近且相等的鐵原子數(shù)目=3×8÷2；
②利用均攤法計算該晶胞中Ni、Te原子個數(shù)，從而確定其化學式；
③利用均攤法計算該晶胞中氫氣分子與La個數(shù)比從而計算含1mol La的合金可吸附H₂的數(shù)目．

解答 解：（1）①Ni是28號元素，其原子核外有28個電子，根據(jù)構造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；
該化合物中C元素化合價為+2價、O元素化合價為-2價，根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為0確定Ni元素化合價為0，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；0；      
②分子晶體熔沸點較低，所以Ni（CO）₄是分子晶體，C-O原子之間存在極性鍵，Ni-C原子之間存在配位鍵，所以該物質中含有極性鍵和配位鍵，
故答案為：極性鍵、配位鍵；               
（2）①該結構為面心立方結構，圖I γ-Fe結構中每個鐵原子周圍距離最近且相等的鐵原子數(shù)目=3×8÷2=12，故答案為：12；
②利用均攤法計算該晶胞中Ni、Te原子個數(shù)，該晶胞中Te原子個數(shù)是2，Ni原子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1，所以其化學式為NiTe₂，故答案為：NiTe₂；
③該晶胞中La原子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1、氫氣分子個數(shù)=2×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{4}$=3，所以La和氫氣分子個數(shù)之比為1：3，則含1mol La的合金可吸附H₂的數(shù)目為3mol，故答案為：3mol．

點評 本題考查晶胞計算、化學鍵判斷等知識點，側重考查學生分析計算及空間想象能力，難點是配位數(shù)的計算方法，題目難度不大．