Question

【題目】鎳具有良好的導磁性和可塑性，主要用于制作合金及催化劑。請回答下列問題

（1）基態鎳原子的價電子排布圖為____，同周期元素中基態原子與鎳具有相同未成對電子的還有____種。

（2）四羰基合鎳是一種無色揮發性液體，熔點-25℃，沸點43℃。則四羥基合鎳中σ鍵和π鍵數目之比為___三種組成元素按電負性由大到小的順序為____。

（3）[Ni(NH3)
4]SO4中N原子的雜化方式為____，寫出與SO42-互為等電子體的一種分子和一種離子的化學式____，____；[Ni(
NH3)4]SO4中H-N-H鍵之間的夾角___（填“＞”“＜”或“=”）NH3分子中H-N-H鍵之間的夾角。

（4）已知NiO的晶體結構（如圖1），可描述為：氧原子位于面心和頂點，氧原子可形成正八面體空隙和正四面體空隙，鎳原子填充在氧原子形成的空隙中，則NiO晶體中原子填充在氧原子形成的____體空隙中，其空隙的填充率為____。

（5）一定溫度下，NiO晶體可分散形成“單分子層”，O2-作單層密置排列，Ni2+填充O2-形成的正三角形空隙中（如圖2），已知O2-的半徑為αm，每平方米面積上分數的NiO的質量為___g。（用a、NA表示）

Answer 1

【答案】 3 1：1 O＞C＞Ni sp3 CCl4 ClO4- ＞ 正八面 100%

【解析】

(1)Ni是28號元素，其價電子為3d、4s能級上的電子；Ni原子核外有2個未成對電子，同周期元素中基態原子與鎳具有相同未成對電子的還有Ti、Ge、Se元素；

(2)CO中含有1個σ鍵、1個π鍵，每個CO分子和Ni原子形成一個σ鍵，所以一個Ni(CO)4中含有σ鍵8個、π鍵8個；元素的非金屬性越強，其電負性越大；

(3)[Ni(NH3)4]SO4中N原子的價層電子對個數是4，根據價層電子對互斥理論判斷N原子雜化類型，與SO42-互為等電子體的一種分子和一種離子中原子個數為5、價電子數為32；[Ni(NH3)4]SO4中N原子、NH3分子中N原子都采用sp3雜化，但是前者不存在孤電子對、后者含有1個孤電子對，成鍵電子對之間的排斥力小于成鍵電子對和孤電子對之間的排斥力；

(4)氧原子位于面心和頂點，Ni位于棱心和體心，由圖可知體心Ni原子的配位數為6，故Ni位于6個面心O形成正八面體中心；其空隙的填充率為100%；
(5)平面NiO基本結構單元為，每個結構單元含有1個“NiO“，每個氧化鎳所占的面積=(2a m)×(2a m×sin60°)=2a2m2，計算1個“NiO“的質量，每個氧化鎳的質量乘以每平方米含有的氧化鎳個數就是每平方米含有的氧化鎳質量。

(1)Ni是28號元素，其價電子為3d、4s能級上的電子；Ni原子核外有2個未成對電子，其價電子排布圖為；同周期元素中基態原子與鎳具有相同未成對電子的還有Ti、Ge、Se元素，所以有3種元素，故答案為：；3；

(2)CO中含有1個σ鍵、1個π鍵，每個CO分子和Ni原子形成一個σ鍵，所以一個Ni(CO)4中含有σ鍵8個、π鍵8個，所以四羰基合鎳中σ鍵和π鍵數目之比=8：8=1：1；元素的非金屬性越強，其電負性越大，非金屬性O＞C＞Ni，所以電負性O＞C＞Ni，故答案為：1：1；O＞C＞Ni；

(3)[Ni(NH3)4]SO4中N原子的價層電子對個數是4，根據價層電子對互斥理論判斷N原子雜化類型為sp3，與SO42-互為等電子體的一種分子如CCl4，一種離子如ClO4-；[Ni(NH3)4]SO4中N原子、NH3分子中N原子都采用sp3雜化，但是前者不存在孤電子對、后者含有1個孤電子對，成鍵電子對之間的排斥力小于成鍵電子對和孤電子對之間的排斥力，所以；[Ni(NH3)4]SO4中H-N-H鍵之間的夾角＞NH3分子中H-N-H鍵之間的夾角，故答案為：sp3；CCl4；ClO4-；

(4)氧原子位于面心和頂點，Ni位于棱心和體心，由圖可知體心Ni原子的配位數為6，故Ni位于6個面心O形成正八面體中心，其空隙的填充率為100%，故答案為：正八面；100%；

(5)平面NiO基本結構單元為，每個結構單元含有1個“NiO"，每個氧化鎳所占的面積=(2am)×(2am×sin60°)=2a2m2，則每平方米含有的氧化鎳個數=，每個氧化鎳的質量=g，所以每平方米含有的氧化鎳質量=g×=g，故答案為：。