Question

（2012?西安二模）鎳（Ni）是一種重要的金屬，在材料科學(xué)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用．
（1）Ni在元素周期表中的位置是

第四周期，第Ⅷ族

．
（2）鎳易形成配合物，如：Ni（CO）₄、[Ni（NH₃）₆]²⁺ 等．寫出一種與配體CO互為等電子體的陰離子

CN^-、C₂^2-

．配體NH₃中N原子的雜化類型為

sp³

，它可用作致冷劑的原因是

液態(tài)氨汽化時(shí)需吸收大量的熱

．若[Ni（NH₃）₆]²⁺ 為正八面體構(gòu)型，則[Ni（CO）₂（NH₃）₄]²⁺的結(jié)構(gòu)有

2

種．
（3）鎳常見化合價(jià)為+2、+3，在水溶液中通常只以+2 價(jià)離子的形式存在．+3價(jià)的鎳離子具有很強(qiáng)的氧化性，在水中會(huì)與水或酸根離子迅速發(fā)生氧化還原反應(yīng)．Ni³⁺的電子排布式為

[Ar]3d⁷

，NiO（OH）溶于濃鹽酸的化學(xué)方程式為

2NiO（OH）+6HCl（濃）=2NiCl₂+Cl₂↑+4H₂O

．
（4）鎳和鑭（

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La）組成的一種合金LaNi_x是較好的儲(chǔ)氫材料，能快速可逆地存儲(chǔ)和釋放H₂．LaNi_x的晶胞如圖，其儲(chǔ)氫原理為：鑭鎳合金吸附H₂，H₂解離為原子，H儲(chǔ)存在其中形成LaNi_xH₆．LaNi_xH₆中，x=

5

．該貯氫的鑭鎳合金、泡沫氧化鎳、氫氧化鉀溶液組成的鎳氫電池被用于制作原子鐘，反應(yīng)原理為：
LaNi_xH_y+y NiO（OH） 

放電

充電

LaNi_x+y NiO+y H₂O．寫出其放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)方程式

LaNi₅H₆+6OH^--6e^-═LaNi₅+6H₂O

．

Answer 1

分析：（1）Ni的原子數(shù)序?yàn)?8，位于周期表第四周期第Ⅷ族；
（2）CO的電子數(shù)為14，含有2個(gè)原子，根據(jù)等電子體的定義分析；根據(jù)NH₃中N原子的δ鍵判斷雜化類型；根據(jù)CO的相鄰和相對(duì)位置判斷同分異構(gòu)體數(shù)目；
（3）結(jié)合能量最低原理書寫離子的電子排布式；NiO（OH）具有氧化性，與鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（4）利用均攤法計(jì)算晶胞的結(jié)構(gòu)，原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，結(jié)合電池總反應(yīng)可寫出負(fù)極反應(yīng)式．

解答：解：（1）Ni的原子數(shù)序?yàn)?8，位于周期表第四周期第Ⅷ族，故答案為：第四周期，第Ⅷ族；
（2）CO的電子數(shù)為14，含有2個(gè)原子，它的等電子體有等CN^-、C₂^2-；NH₃中N原子形成4個(gè)δ鍵，為雜化sp³；氨氣易液化，液化時(shí)吸收大量的熱，可用作制冷劑；[Ni（CO）₂（NH₃）₄]²⁺的結(jié)構(gòu)中，CO可位于平面的相鄰和相對(duì)兩種位置，
故答案為：CN^-、C₂^2-；sp³；液態(tài)氨汽化時(shí)需吸收大量的熱；2；
（3）Ni³⁺的電子排布式為：[Ar]3d⁷或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷，NiO（OH）具有氧化性，與鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，化學(xué)方程式為2NiO（OH）+6HCl（濃）=2NiCl₂+Cl₂↑+4H₂O，
故答案為：[Ar]3d⁷或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷；2NiO（OH）+6HCl（濃）=2NiCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
（4）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，Ni位于晶胞的面上，共有10個(gè)Ni，則平均含有Ni的個(gè)數(shù)為10×

1

2

=5，原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，由原電池總反應(yīng)式可知，負(fù)極反應(yīng)式為LaNi₅H₆+6OH^--6e^-═LaNi₅+6H₂O，
故答案為：5； LaNi₅H₆+6OH^--6e^-═LaNi₅+6H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，題目難度較大，本題注意等電子體的判斷，利用均攤法計(jì)算晶胞的結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)中注意雜化類型的判斷、電子排布式的書寫等方法性的問題．