Question

(12分)
（1）太陽能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球?yàn)槲�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 。
（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能。富勒烯(C₆₀)的結(jié)構(gòu)如圖1，分子中碳原子軌道的雜化類型為 ；1 mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目為  。科學(xué)家把C₆₀和K摻雜在一起制造出的化合物具有超導(dǎo)性能，其晶胞如圖2所示。該化合物中的K原子和C₆₀分子的個(gè)數(shù)比為  。
     
圖1                   圖2                           
（3）砷化鎵是人工合成的新型半導(dǎo)體材料，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。
①GaAs晶體中，每個(gè)As與 個(gè)Ga相連。
②第一電離能：As Se(填“＞”、“＜”或“＝”)。
（4）Na₃AsO₄可作殺蟲劑。AsO₄^3-的空間構(gòu)型為 ，與其互為等電子體的一種分子為  。

Answer 1

（12分）
（1）[Ar]3d⁸4s²（2分）
（2）sp² （2分）                 90mol（2分）        3:1（2分）
（3）①4 （1分）               ②＞（1分）
（4）正四面體形（1分）      CCl₄（1分）（或其他合理答案）

解析試題分析：(1)Ni為28號(hào)元素，基態(tài)原子的核外電子排布式為：[Ar]3d⁸4s²
（2）根據(jù)富勒烯的結(jié)構(gòu)圖可知C原子形成了2個(gè)碳碳單鍵和1個(gè)碳碳雙鍵，即3個(gè)σ鍵，所以C原子雜化方式為sp² ；1個(gè)C原子形成3個(gè)σ鍵，每個(gè)σ鍵被兩個(gè)C原子共用，所以1 mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目為：3×1/2×60mol=90mol；K位于面上，則1個(gè)晶胞含K：12×1/2=6，C₆₀位于8個(gè)頂點(diǎn)和1個(gè)面心上，則1個(gè)晶胞含C₆₀：8×1/8+1=2，所以該化合物中的K原子和C₆₀分子的個(gè)數(shù)比為3:1。
（3）①砷化鎵晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)原子形成4個(gè)單鍵，與周圍的原子形成正四面體，所以每個(gè)As與4個(gè)Ga相連。
②AS為第四周期VA族，4p軌道排布3個(gè)電子，為穩(wěn)定狀態(tài)，Se為第四周期VIA族元素，所以第一電離能：As > Se。
（4）AsO₄^3-中As原子雜化軌道數(shù)=（5+3）÷2=4，所以AsO₄^3-的空間構(gòu)型為正四面體形；含有的原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)相等的物質(zhì)為等電子體，所以與AsO₄^3-互為等電子體的分子有CCl₄等。
考點(diǎn)：本題考查電子排布、雜化方式、空間構(gòu)型、分子及晶胞的計(jì)算、等電子體。