Question

Ⅰ．镍（Ni）是一种重要的金属，金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛．
（1）基态Ni原子的价电子（外围电子）排布式为

 

；
（2）很多不饱和有机物在Ni催化下可与H₂发生加成反应．
如①CH₂=CH₂、②HC≡CH、③、④HCHO其中碳原子采取sp²杂化的分子有

 

（填物质序号），HCHO分子的立体结构为

 

形；
（3）Ni²⁺和Fe²⁺的半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO

 

FeO（填“＜”或“＞”）；
（4）镍常见化合价为+2、+3，在水溶液中通常只以+2价离子的形式存在．+3价的镍离子具有很强的氧化性，在水中会与水或酸根离子迅速发生氧化还原反应．NiO（OH）溶于浓盐酸的化学方程式为

 

．
Ⅱ．已知晶体CaF₂结构如图Ⅰ所示，图Ⅱ为H₃BO₃（硼酸）晶体结构图（层状结构，层内的H₃BO₃分子通过氢键结合），金属铜形成晶体的结构如Ⅲ所示．

（5）图Ⅲ中铜原子形成的晶体中铜原子的配位数为

 

．
（6）图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是

 

，H₃BO₃晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为

 

．
（7）图I中CaF₂晶体的密度为a g?cm^-3，则晶胞的体积是

 

cm³（只要求列出计算式，阿伏加德罗常数用N_A表示）．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,配合物的成键情况

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）镍是28号元素，其原子核外有28个电子，3d、4s电子为其价电子，根据构造原理书写其价电子排布式；
（2）根据碳原子含有的σ键和孤电子对判断碳原子采取的杂化方式；根据价层电子对互斥理论判断甲醛的空间构型；
（3）离子晶体的熔点与离子半径成反比、与电荷成正比；
（4）NiO（OH）具有强氧化性，HCl具有还原性，二者发生氧化反应生成Ni ²⁺和氯气；
（5）金属铜采用面心立方最密堆积，其配位数=3×8×

1

2

；
（6）图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是O原子，H₃BO₃晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为范德华力和氢键；
（7）V=

m

ρ

．

解答： 解：（1）核外电子排布为[Ar]3d⁸4s²，则价电子排布式是3d⁸4s²，故答案为：3d⁸4s²；
（2）①CH₂=CH₂中每个碳原子含有3个σ键，不含孤电子对，所以采取sp²杂化，故正确；
②HC≡CH中每个碳原子含有2个σ键，不含孤电子对，所以采取sp杂化，故错误；
③中每个碳原子含有3个σ键，不含孤电子对，所以采取sp²杂化，故正确；
④HCHO中碳原子含有3个σ键，不含孤电子对，所以采取sp²杂化，故正确；
HCHO中碳原子含有3个σ键，不含孤电子对，所以其空间构型是平面三角形；
故答案为：①③④； 平面三角；  
（3）影响离子晶体熔点的因素有离子半径和电荷，相同电荷时，离子半径越小，熔点越高，镍离子半径小于亚铁离子半径，所以氧化镍熔点高于氧化亚铁熔点，
故答案为：＞；
（4）NiO（OH）具有强氧化性，HCl具有还原性，二者发生氧化反应生成Ni ²⁺和氯气，反应方程式为化学方程式为2NiO（OH）+6HCl（浓）=2NiCl₂+Cl₂↑+4H₂O，
故答案为：2NiO（OH）+6HCl（浓）=2NiCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
（5）金属铜采用面心立方最密堆积，其配位数=3×8×

1

2

=12，故答案为：12；
（6）图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是O原子，H₃BO₃晶体为分子晶体，受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为范德华力和氢键，故答案为：O；范德华力和氢键；
（7）该晶胞中F离子个数=8，钙离子个数=6×

1

2

+8×

1

8

=4，则V=

m

ρ

=

40×4+19×8 NA

a

cm³=

312

aNA

cm³，
故答案为：

312

aNA

．

点评：本题考查较综合，涉及晶胞的计算、氧化还原反应、原子杂化方式的判断等知识点，晶胞的计算利用均摊法解答，原子杂化方式利用价层电子对互斥理论分析，这些知识点都是考试热点，要熟练掌握，题目难度中等．