Question

4．金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛．
（1）基態(tài)Ni原子的價(jià)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（原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同）的一種分子和一種離子的化學(xué)式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）Ni²⁺和Fe²⁺的半徑分別為69pm和78pm，則熔點(diǎn)NiO＞FeO（填“＜”或“＞”）；
（5）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)示意圖如圖所示．該合金的化學(xué)式為L(zhǎng)aNi₅或Ni₅La．

Answer 1

分析 （1）Ni是28號(hào)元素，根據(jù)能量最低原則、泡利不相容原理和洪特規(guī)則，寫出其核外電子排布式為：1s²2s²2p⁴3s²3p⁴3d⁸4s²，據(jù)此判斷其外圍電子排布式；
（2）根據(jù)等電子體中原子數(shù)相同、價(jià)電子數(shù)相同分析；
（3）根據(jù)碳原子含有的σ鍵和孤電子對(duì)判斷碳原子采取的雜化方式； 根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷甲醛的空間構(gòu)型；
（4）離子晶體熔沸點(diǎn)與晶格能成正比，晶格能與離子半徑成反比，與離子所帶電荷成正比；
（5）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，據(jù)此確定化學(xué)式．

解答 解：（1）Ni是28號(hào)元素，其核外電子排布式為：1s²2s²2p⁴3s²3p⁴3d⁸4s²，價(jià)電子數(shù)為10，價(jià)電子排布式為3d⁸4s²，故答案為：3d⁸4s²；
（2）CO含有2個(gè)原子14個(gè)電子，所以CO互為等電子體的一種分子和一種離子的化學(xué)式為：N₂、CN^-（或O₂²⁺、C₂^2-、NO⁺），故答案為：N₂；CN^-；
（3）①CH₂=CH₂中每個(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵，不含孤電子對(duì)，所以采取sp²雜化，故正確；
②HC≡CH中每個(gè)碳原子含有2個(gè)σ鍵，不含孤電子對(duì)，所以采取sp雜化，故錯(cuò)誤；
③中每個(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵，不含孤電子對(duì)，所以采取sp²雜化，故正確；
④HCHO中碳原子含有3個(gè)σ鍵，不含孤電子對(duì)，所以采取sp²雜化，故正確；
HCHO中碳原子含有3個(gè)σ鍵，不含孤電子對(duì)，所以其空間構(gòu)型是平面三角形；
故答案為：①③④； 平面三角；
（4）離子晶體熔沸點(diǎn)與晶格能成正比，晶格能與離子半徑成反比，與離子所帶電荷成正比，Ni²⁺和Fe²⁺的半徑分別為69pm和78pm，則Ni²⁺半徑小于Fe²⁺的半徑，兩種晶體中陰陽(yáng)離子所帶電荷都相同，所以晶格能NiO＞FeO，所以熔點(diǎn)NiO＞FeO，故答案為：＞；
（5）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該晶胞中La、Ni原子個(gè)數(shù)之比為1：5，所以化學(xué)式為L(zhǎng)aNi₅或Ni₅La，故答案為：LaNi₅或Ni₅La．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了價(jià)電子的排布式、原子雜化方式判斷、晶胞計(jì)算及晶體熔沸點(diǎn)大小比較等知識(shí)點(diǎn)，題目難度中等．