Question

8．能源問題日益成為制約國際社會經濟發(fā)展的瓶頸，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經濟發(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為吸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，在太陽能電池的應用上具有非常光明的前途．富勒烯（C₆₀）的結構如圖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（結構如圖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構如圖3，請在圖3中用箭頭表示出配位鍵．

Answer 1

分析 （1）鎳原子核外有28個電子，根據(jù)構造原理書寫其基態(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，碳原子若成四個單鍵，其雜化類型必為sp³，若成一個雙鍵，兩個單鍵，其雜化類型必為sp²，若成一個單鍵，一個三鍵，其雜化類型必為sp．在每個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，所以形成σ鍵的電子共有60×3=180個，而每個σ鍵需要2個電子，所以σ鍵的數(shù)目為90個，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計算Se原子價層電子對、孤電子對，確定其空間構型；
（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）每個碳原子形成3個σ鍵個數(shù)且不含孤電子對，所以采用sp² 雜化，每個碳原子含有的σ鍵個數(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，價層電子對=2+1=3，所以其空間結構為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：．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及核外電子排布式、雜化、電離能、配合物、晶胞計算等知識點，會利用均攤法進行晶胞有關計算，注意配位鍵形成條件．