Question

【题目】镍及其化合物在工农业生产中有着广泛应用，回答下列问题：

（1）基态镍原子的价电子排布式为________________；元素镍的第二电离能比铜小，其原因为__________________________________________________。

（2）Ni2＋的检验可通过如下反应进行：

①二肟中碳原子的杂化轨道类型为__________。

②二丁二肟合镍(II)中存在的作用力有____________(填选项字母)。

a.σ键 b.π键 c.配位键 d.氢键

（3）Ni(CO)4可通过如下反应合成：NiS＋5CO＋4OH－→Ni(CO)4＋S2－＋CO32－＋2H2O。反应中涉及所有元素的电负性由大到小的顺序为__________；与CO32－互为等电子体的分子有__________(任写2种)。

（4）Ni与As组成的某种化合物的晶体结构如图所示。

①每个Ni原子周围相邻的As原子有__________个。

②该化合物的化学式为__________，晶体密度为__________g·cm－3(列出计算式即可)。

Answer 1

【答案】3d84s2 铜原子失去第二个电子是全满的3d10电子，处于稳定状态第二电离能较大，镍原子失去的第二个电子是4s1，处于半满状态，第二电离能较低 sp2、sp3 abcd O＞S＞C＞H＞Ni BF3、SO3 6 NiAs

【解析】

(1)基态镍原子为28号元素根据构造理论书写核外电子排布，镍元素失去第二个电子最外层为4s1，铜失去第二个电子是3d10；

(2)①丁二肟中碳原子键连方式为碳氮双键和甲基中的碳氢单键；

②二丁二肟合镍(II)中含有配位键、共价单键、氢键和碳氮双键；

(3)反应中涉及所有元素有H、C、O、S、Ni，元素非金属性越强，电负性越强；等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或基团；

(4)①根据图示判断每个Ni原子周围相邻的As原子的个数；

②根据均摊法计算化合物化学式，根据晶胞密度计算公式ρ=计算。

(1)Ni元素原子核外有28个电子，基态镍原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2，价电子排布式为3d84s2；基态铜原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，元素镍的第二电离能比铜小，其原因是铜原子失去第二个电子是全满的3d10电子，处于稳定状态第二电离能较大，镍原子失去的第二个电子是4s1，处于半满状态，第二电离能较低；

(2)①丁二肟中含有甲基，碳原子全部是单键，该碳原子为sp3杂化，含有碳氮双键，为平面结构，碳原子为sp2杂化；

②二丁二肟合镍(II)中含有共价键、氢键，共价单键都是σ键，碳氮双键中含有一个σ键和一个π键，氮原子与镍原子以配位键相连，则二丁二肟合镍存在的作用力有abcd；

(3)反应中涉及所有元素有H、C、O、S、Ni，元素非金属性越强，电负性越强，涉及所有元素的电负性由大到小的顺序为：O＞S＞C＞H＞Ni；等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或基团，CO32－的原子数为4，价电子数为24，与CO32－互为等电子体的分子有BF3、SO3；

(4)①有图可知，每个Ni原子周围相邻的As原子有6个；

②根据均摊法，Ni原子位于晶胞的顶点、上下面心，体心和棱上，数目为12×+2×+1+6×=6个，As原子位于晶胞的体内，共有6个，则该化合物的化学式为NiAs；如图所示，六棱柱的体积为6个三棱柱的体积，每个三棱柱的体积=×a2b，则六棱柱的体积为6×a2b=a2b×10-30cm3，根据晶胞密度计算公式ρ===g·cm－3。