Question

镍（Ni）是一种重要的金属，在材料科学等领域有广泛应用
（1）镍易形成配合物，如：Ni（CO）₄、[Ni（NH₃）₆]²⁺ 等．配合物中Ni原子提供

 

成键．配体NH₃中N原子的杂化类型为

 

，它可用作致冷剂的原因是

 

．
（2）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．Ni³⁺的电子排布式为

 

．NiO（OH）溶于浓盐酸的化学方程式为

 

．
（3）镍和镧（

139 57

La）组成的一种合金LaNi_x是较好的储氢材料，能快速可逆地存储和释放H₂．LaNi_x的晶胞如图，则LaNi_x中，x=

 

．

Answer 1

考点：原子轨道杂化方式及杂化类型判断,原子核外电子排布,晶胞的计算

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）在Ni（CO）₄、[Ni（NH₃）₆]²⁺等配合物中CO、NH₃等存在孤电子对；根据NH₃中N原子的δ键判断杂化类型；
（2）结合能量最低原理书写离子的电子排布式；NiO（OH）具有氧化性，与盐酸发生氧化还原反应；
（3）判断原子在晶胞中的位置，利用均摊法计算．

解答： 解：（1）在配位键中共价键中共用的电子对是由其中一原子独自供应，另一原子提供空轨道，配位键在Ni（CO）₄、[Ni（NH₃）₆]²⁺等配合物中CO、NH₃等存在孤电子对，Ni提供空轨道；NH₃中N原子形成3个δ键，孤电子对数为

5-3×1

2

=1，则为sp³杂化；氨气中含有氢键，易液化，且汽化时吸收大量的热，可用于制冷剂；
故答案为：空轨道；sp³；液态氨汽化时需吸收大量的热；
（2）Ni电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，则Ni³⁺的电子排布式为[Ar]3d⁷，或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷；NiO（OH）中Ni元素的化合价为+3价，具有强氧化性，可与盐酸发生氧化还原反应，方程式为2NiO（OH）+6HCl（浓）=2NiCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷或[Ar]3d⁷；2NiO（OH）+6HCl（浓）=2NiCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
（3）晶胞中Ni原子位于顶点，共有8×

1

8

=1，H原子位于面心和体心，面心共有8×

1

2

=4，体心为1，共有5个H原子，则x=5，故答案为：5．

点评：本题考查较为综合，涉及物质结构与性质的考查，题目难度较大，本题注意等电子体的判断，利用均摊法计算晶胞的结构，学习中注意杂化类型的判断、电子排布式的书写等方法性的问题．