Question

磁性材料氮化铁镍合金可用Fe（NO₃）₃、Ni（NO₃）₂、丁二酮肟、氨气、氮气、氢氧化钠、盐酸等物质在一定条件下反应制得．
（1）基态Ni原子的价电子排布式是

 

．
（2）丁二酮肟（结构简式如图1所示）中碳原子的杂化方式为

 

．
（3）NH₃的沸点高于PH₃，其主要原因是

 

．
（4）与N^3-离子具有相同电子数的三原子分子的空间构型是

 

．
（5）向Ni（NO₃）₂溶液中滴加氨水，刚开始时生成绿色Ni（OH）₂沉淀，当氨水过量时，沉淀会溶解，生成[Ni（NH₃）₆]²⁺的蓝色溶液，则1mol[Ni（NH₃）₆]²⁺含有的σ键为

 

mol．
（6）图2是一种镍基合金储氢后的晶胞结构示意图．该合金储氢后，含1mol La的合金可吸附H₂的数目为

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,判断简单分子或离子的构型,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）根据核外电子排布规律可知基态Ni原子的电子排布式并由此写出价电子排布式；
（2）根据杂化轨道理论及丁二酮肟中碳原子的成键情况，可知碳原子的杂化方式；
（3）由于NH₃分子之间存在氢键，所以NH₃的沸点高于PH₃，据此答题；
（4）因为N^3-离子具有10个电子，与N^3-离子具有相同电子数的三原子分子为H₂O，H₂O中的O原子的杂化方式为sp3杂化，据此可判断分子的空间构型；
（5）向Ni（NO₃）₂溶液中滴加氨水，刚开始时生成绿色Ni（OH）₂沉淀，当氨水过量时，沉淀会溶解，生成[Ni（NH₃）₆]²⁺的蓝色溶液，说明生成的[Ni（NH₃）₆]²⁺为配合离子，Ni²⁺的配位数为6，再按氨分子里的成键情况可以计算出σ键的物质的量；
（6）根据均摊法，可计算出1mol La的合金可吸附H₂的数目．

解答： 解：（1）根据核外电子排布规律可知基态Ni原子的电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，并由此写出价电子排布式为：3d⁸4s²，故答案为：3d⁸4s²；
（2）因为在丁二酮肟中有两种碳原子，一种是甲基中的碳是按sp3杂化，另一种碳与氮形成双键的，是按sp2方式杂化，故答案为：sp²、sp³；
（3）由于NH₃分子之间存在氢键，所以NH₃的沸点高于PH₃，故答案为：NH₃分子之间存在氢键；
（4）因为N^3-离子具有10个电子，与N^3-离子具有相同电子数的三原子分子为H₂O，H₂O中的O原子的杂化方式为sp3杂化，所以水分子的空间构型为V型，故答案为：V型；
（5）向Ni（NO₃）₂溶液中滴加氨水，刚开始时生成绿色Ni（OH）₂沉淀，当氨水过量时，沉淀会溶解，生成[Ni（NH₃）₆]²⁺的蓝色溶液，说明生成的[Ni（NH₃）₆]²⁺为配合离子，Ni²⁺的配位数为6，即有6个配位键，也就是6个σ键，每个氨分子里有3个共价键就是3个σ键，所以1mol[Ni（NH₃）₆]²⁺含有的σ键为：6+3×6=24mol，
故答案为：24；
（6）根据均摊法，可知每个晶胞中含有La原子为8×

1

8

=1，而每个晶胞中含有氢分子的个数为：8×

1

4

+2×

1

2

=3，所以1mol La的合金可吸附H₂的数目为3mol，
故答案为：3 mol或3N_A．

点评：本题考查了价电子排布、原子杂化方式、分子空间构型、分子间作用力、配合物的结构及晶胞的计算等知识，有一定的综合性，中等难度，注意基础知识的运用．