Question

氢是新型清洁能源，但难储运，研究发现，合金可用来储藏氢气，镧（

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Ia）和镍（

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Ni）的一种合金就是储氢材料．该合金的晶胞如图，镍原子除一个在中心外，其他都在面上，镧原子在顶点上．储氢时氢原子存在于金属原子之间的空隙中．
（1）该合金的化学式是

 

（2）下列关于该贮氢材料及氢气的说法中，正确的是

 

A、该材料中镧原子和镍原子之间存在化学键，是原子晶体
B、氢分子被吸收时首先会在合金表面解离变成氢原子，同时放出热量
C、该材料贮氢时采用常温高压比采用常温常压更好
D、氢气很难液化是因为其分子间作用力很强
（3）某研究性学习小组查阅了有关镍及其化合物的性质资料如下：
Ⅰ、镍常见化合价为+2、+3，在水溶液中只以+2价Ni²⁺形式存在，+3价的Ni³⁺离子具有很强的氧化性．
Ⅱ、在Ni²⁺的溶液中加入强碱时，会生成Ni（OH）₂沉淀，在强碱性条件下，该沉淀可以被较强的氧化剂（如NaClO）氧化为黑色难溶物质NiO（OH）．
Ⅲ、镍易形成各种配合物，如Ni（CO）₆、[Ni（NH₃）₆]²⁺等．
①写出Ni原子的基态核外电子排布式

 

②写出将NiO（OH）溶于浓盐酸的离子方程式

 

③Ni（OH）₂也可以溶于氨水，写出反应的化学方程式

 

．

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：

分析：（1）利用均摊法计算；
（2）A．镧和镍都是金属，为金属晶体；
B．根据储氢原理为：镧镍合金吸附H₂，H₂解离为原子，H储存在其中形成LaNi_xH₆判断；
C．根据压强对平衡移动影响分析；
D．氢气分子摩尔质量小，分子间作用力较弱；
（3）①Ni是28号元素，其核外有28个电子，Ni³⁺核外25个电子，根据构造原理书写其价电子排布式；
②NiO（OH）和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气；
③Ni（OH）₂溶于氨水，生成[Ni（NH₃）₆]²⁺离子．

解答： 解：（1）镍原子除一个在中心外，其他都在面上，Ni数目为1+8×

1

2

=5，镧原子在顶点上，La数目为8×

1

8

=1，故该合金的化学式是LaNi₅（或Ni₅La），故答案为：LaNi₅（或Ni₅La）；
（2）（4）A．镧和镍都是金属，贮氢材料为金属晶体，故A错误；
B．根据储氢原理可知，镧镍合金先吸附H₂，然后H₂解离为原子，该过程用吸收热量，故B错误；
C．吸附氢气的过程为气体体积减小的反应，高压比采用常压更有利于氢气吸收，故C正确；
D．氢气分子摩尔质量小，分子间作用力较弱，故D错误；
故答案为：C；
（3）①Ni是28号元素，其核外有28个电子，根据构造原理知，Ni原子的基态核外电子排布式为[Ar]3d⁸4s²（或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²），故答案为）[Ar]3d⁸4s²（或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²）；
②NiO（OH）和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气、氯化镍和水，离子反应方程式为2NiO（OH）+6H⁺+2Cl^-=2Ni²⁺+Cl₂↑+4H₂O，故答案为：2NiO（OH）+6H⁺+2Cl^-=2Ni²⁺+Cl₂↑+4H₂O；
③Ni（OH）₂也可以溶于氨水，生成[Ni（NH₃）₆]²⁺离子，反应的化学方程式为Ni（OH）₂+6NH₃?H₂O=[Ni（NH₃）₆]²⁺+2OH^-+6H₂O，故答案为：Ni（OH）₂+6NH₃?H₂O=[Ni（NH₃）₆]²⁺+2OH^-+6H₂O．

点评：本题考查了物质结构和性质，涉及核外电子排布式的书写、晶胞的计算，根据结构、电子排布式的书写规则、晶胞均摊法来分析解答，题目难度中等．