Question

【题目】据科技日报网报道，南开大学科研团队借助镍和苯基硼酸共催化剂，首次实现烯丙醇高效、绿色合成。烯丙醇及其化合物可成甘油、医药、农药香料，合成维生素E和KI及天然抗癌药物紫杉醇中都含有关键的烯丙醇结构。丙烯醇的结构简式为CH2=CH-CH2OH。请回答下列问题：

（1）基态镍原子的价电子排布式为___________________。

（2）1 mol CH2=CH-CH2OH含__________molσ键，烯丙醇分子中碳原子的杂化类型为_____________。

（3）丙醛（CHCH2CHO）的沸点为49℃，丙烯醇（CH2=CHCH2OH）的沸点为91℃，二者相对分子质量相等，沸点相差较大的主要原因是_______________________________。

（4）羰基镍[Ni(CO)4)用于制备高纯度镍粉，它的熔点为-25℃，沸点为43℃。羰基镍晶体类型是_________________。

（5）Ni2+能形成多种配离子，如[Ni(NH3)6]2+、[Ni(CN)2]2-和[Ni(SCN)2]-等。NH3的空间构型是_____________，与SCN-互为等电子体的分子为____________。

（6）“NiO”晶胞如图所示。

①氧化镍晶胞中原子坐标参数：A（0，0，0）、B（1，1，0），则C原子坐标参数为____________。

②已知：氧化镍晶胞密度为dg·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值，则Ni2+半径为__________nm（用代数式表示）。

Answer 1

【答案】 3d84s2 9 sp2、sp3 丙烯醇分子间存在氢键 分子晶体 三角锥形 N2O（或CO2、BeCl2等合理答案） （，1，1） ××107

【解析】(1)根据镍是28号元素，结合核外电子的排布规律分析解答；

(2)丙烯醇分子中单键是σ键，双键中有1个σ键；烯丙醇分子中碳原子的杂化类型有2种，饱和碳原子和不饱和碳原子；

(3)根据丙烯醇分子之间存在除范德华力外，还存在氢键分析解答；

(4)根据羰基镍晶体的熔点低分析判断；

(5)根据价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数，孤电子对个数=×(a-xb)计算NH3中的N原子的价层电子对数，判断N原子的杂化类型，再判断空间构型；根据等电子体的概念分析解答；

(6)①立体坐标系类似平面坐标系，结合A、B两点的原子坐标分析判断；②观察氧化镍晶胞图，1个晶胞含4个“NiO”，面对角线上3个氧离子相切。由密度可以计算晶胞参数a；再计算氧离子半径，最后利用棱上镍离子、氧离子相切求出镍离子半径。

(1)镍是28号元素，基态镍原子的价电子排布式为3d84s2，故答案为：3d84s2；

(2)丙烯醇分子中单键是σ键，双键中有1个σ键，1个是π键，1 mol CH2=CH-CH2OH含9molσ键；烯丙醇分子中碳原子的杂化类型有2种，其中碳碳双键2端的碳原子采用sp2，亚甲基中碳原子采用sp3，故答案为：9；sp2、sp3；

(3)丙醛分子之间存在范德华力，丙烯醇分子之间存在除范德华力外，还存在氢键，氢键比范德华力强，使丙烯醇的沸点比丙醛高，故答案为：丙烯醇分子间存在氢键；

(4)羰基镍晶体的熔点为-25℃，沸点为43℃，熔沸点较低，属于分子晶体，故答案为：分子晶体；

(5)NH3中的N原子的价层电子对数=3+×(5-3×1)=4，采用sp3杂化，N原子最外层有1个孤电子对，空间构型为三角锥形；SCN-离子的一个电荷提供给碳原子，碳变成N，而O和S的最外层电子数相等，所以，它与N2O互为等电子体，而N2O与CO2也互为等电子体，故答案为：三角锥形；N2O(或CO2、BeCl2等)；

(6)①氧化镍晶胞中原子坐标参数：A(0，0，0)、B(1，1，0)，则C点对应的X轴为，Y轴为1，Z轴为1，原子坐标参数为(，1，1)，故答案为：(，1，1)；

②设晶胞参数为a，观察氧化镍晶胞图，1个晶胞含4个“NiO”，面对角线上3个氧离子相切，d＝，a＝×107 nm。因为棱上镍离子、氧离子相切。设氧离子半径为r，有：4r＝a，得：r＝a。设镍离子半径为x，有：2r＋2x＝a，x＝××107 nm。