Question

【题目】东晋《华阳国志南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：

(1)镍元素的基态价电子排布式为_____________，3d能级上的未成对的电子数为______。

(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是___________。

②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为______________，提供孤电子对的成键原子是_____________。

③氨的沸点_________（填“高于”或“低于”）膦(PH3)，原因是__________________；氨是_________分子（填“极性”或“非极性”），中心原子的轨道杂化类型为_______。

(3)单质铜及镍都是由______________键形成的晶体。

(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为___________。

②若合金的密度为dg/cm3，晶胞边长a=______________nm。

Answer 1

【答案】3d84s2 2 正四面体 配位键 N 高于 NH3分子间可形成氢键 极性 sp3 金属 3:1 ×107

【解析】

(1)Ni是28号元素，其原子核外有28个电子，根据构造原理书写镍元素基态原子的电子排布式；3d能级上的未成对的电子数为2；

(2)①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的价层电子对个数=4+，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断硫酸根离子的立体构型；

②含有孤电子对和含有空轨道的原子之间存在配位键，提供孤电子对的成键原子是N原子；

③有氢键的氢化物熔沸点较高；

氨气分子结构不对称，正负电荷重心不重合；氨气分子中中心原子N原子的价层电子对个数=3+，且含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断N原子的轨道杂化类型；

(3)金属晶体中存在金属键；

(4)①该晶胞中Ni原子个数=8×=1；Cu原子个数=6×=3；

②该晶胞的化学式为Cu3Ni，若合金的密度为dg/cm3，根据晶体密度公式计算晶胞参数。

(1)Ni是28号元素，其原子核外有28个电子，根据构造原理书写镍元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；3d能级上的未成对的电子数为2；

（2）①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子价层电子对个数=4+，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断硫酸根离子的立体构型为正四面体；

②含有孤电子对和含有空轨道的原子之间存在配位键，在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+提供空轨道、NH3提供孤电子对，所以在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为配位键，提供孤电子对的成键原子是N原子；

③有氢键的氢化物熔沸点较高，氨气中含有氢键、膦中不含氢键，则氨的熔沸点高于膦；

氨气分子结构不对称，正负电荷重心不重合，所以为极性分子；氨气分子中中心原子N原子的价层电子对个数=3+，且含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断N原子的轨道杂化类型为sp3杂化；

(3)金属晶体中存在金属键，则该物质中含有金属键；

(4)①该晶胞中Ni原子个数=8×=1；Cu原子个数=6×=3，则Cu、Ni原子个数之比为3：1；

②该晶胞的化学式为Cu3Ni，若合金的密度为dg/cm3，根据晶体密度计算式晶胞参数l=×107nm。