题目内容

1．金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛．请回答下列问题：
（1）Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d 84s2；
（2）Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是C．
（3）过渡金属配合物Ni（CO）n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n=4．CO与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为1：2．
（4）甲醛（H2C═O）在Ni催化作用下加氢可得甲醇（CH3OH）．甲醇分子内C原子的杂化方式为sp3，甲醇分子内的O-C-H键角大于（填“大于”、“等于”或“小于”）甲醛分子内的O-C-H键角．
（5）NiO、FeO、MgO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO＞（填“＜”或“＞”）FeO；某同学画出的MgO晶胞结构示意图如图1所示，请改正图中错误：⑧应为黑色；
（6）NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为6、6；金属镍与镧（La）形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图2所示．该合金的化学式为LaNi5．

分析 （1）镍属于28号元素，根据构造原理可以写出该原子的核外电子排布式；
（2）Ni原子外围电子排布为3d84s2，未成对电子数为2，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同元素有碳、氧，同周期随原子序数增大，元素电负性增大；
（3）Ni是28号元素，其价电子数是10，每个CO提供电子数为2，过渡金属配合物Ni（CO）n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18；CO与N2结构相似，CO结构式为C≡O，三键含有1个σ、2个π键；
（4）甲醇分子中C原子形成4个σ键，没有孤电子对，采取sp3杂化，碳原子与之连接的原子具有四面体结构，而甲醛分子内C原子形成3个σ键，没有孤电子对，为平面型结构，根据空间结构判断键角；
（5）离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔点越高；因为MgO的晶体结构类型与氯化钠的相同，而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6，⑧应为黑色；
（6）因为NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同，而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6，所以NiO晶胞中Ni和O的配位数也均为6；根据均摊法计算晶胞中La、Ni原子数目，进而确定化学式．

解答 解：（1）镍属于28号元素，根据构造原理可知，Ni的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d 84s2，
故答案为：1s22s22p63s23p63d84s2；
（2）Ni原子外围电子排布为3d84s2，未成对电子数为2，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同元素有碳、氧，同周期随原子序数增大，元素电负性增大，故碳元素电负性较小，
故答案为：C；
（3）Ni是28号元素，其价电子数是10，每个CO提供电子数为2，过渡金属配合物Ni（CO）n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则10+2n=18，解得n=4；
CO与N2结构相似，CO结构式为C≡O，三键含有1个σ、2个π键，则：CO分子内σ键与π键个数之比为1：2，
故答案为：4；1：2；
（4）甲醇分子中C原子形成4个σ键，没有孤电子对，采取sp3杂化，碳原子与之连接的原子具有四面体结构，而甲醛分子内C原子形成3个σ键，没有孤电子对，为平面型结构，故甲醇分子内的O-C-H键角大于甲醛分子内的O-C-H键角，
故答案为：sp3；大于；
（5）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，说明二者都是离子晶体，离子所带电荷相同，而Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半径，NiO的离子键比FeO离子键更强，故熔点：NiO＞FeO；
因为MgO的晶体结构类型与氯化钠的相同，而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6，⑧应为黑色，
故答案为：＞；⑧应为黑色；
（6）因为NiO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6，所以NiO晶胞中Ni和O的配位数也均为6；
晶胞中镧原子数=8×$\frac{1}{8}$=1，镍原子数=1+8×$\frac{1}{2}$=5，所以化学式为LaNi5，
故答案为：6；6；LaNi5．

点评 本题是对物质结构和性质的考查，涉及核外电子排布、配合物、杂方式化、化学键、晶体熔沸点比较、晶胞结构与计算等知识点，需要学生具备扎实的基础，题目难度中等．

练习册系列答案
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