题目内容
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______________________________;
(2)NiO、FeO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69 pm和78 pm,则熔点NiO ________ FeO(填“<”或“>”);
(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为_______________、_______________;
(4)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左下图所示。该合金的化学式为_______________;
(5)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀,其结构如右上图所示。
①该结构中,碳碳之间的共价键类型是键,碳氮之间的共价键类型是______________,氮镍之间形成的化学键是_______________;
②该结构中,氧氢之间除共价键外还可存在_______________;
③该结构中,碳原子的杂化轨道类型有_______________。
(1) 1s22s22p63s23p63d84s2 (2)> (3)6 6 (4) LaNi5 (5) ①一个σ键、一个π键;配位键;②氢键;③sp2、sp3
解析(1)利用能量最低原理等可知28Ni的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d84s2。(2)利用Ni2+与Fe2+的离子半径大小关系可知NiO的晶格能大于FeO的,故熔点:NiO>FeO。(3)利用信息知可类比NaCl的配位数可知NiO晶胞中Ni与O的配位数均为6。(4)由“均摊法”知每个晶胞中含有:一个La(8×1/8)、五个Ni(1+8×1/2),故该合金的化学式为:LaNi5。(5)①在该结构中,碳氮双键中其中一个是σ键、一个是π键;氮镍之间的键是由N原子提供孤对电子,Ni提供空轨道形成的配位键。②由于氧的电负性强,因此该结构中,氧氢之间除形成共价键外,还可以形成氢键。③该结构中-CH3中的碳原子是sp3杂化、用于形成C=N的碳原子是sp2杂化。
X、Y、Z、T是元索周期表前四周期中的常见元素,其相关信息如下表:
元素 | 相关信息 |
X | X是地壳中含量最多的元素 |
Y | Y元素原子核外3p能级上有4个电子 |
Z | 核素Z的质量数为14、中子数为7 |
T | T的单质是一种常见的金属,其新制的氢氧化物悬浊液可用于检验糖尿病 |
(2) X的电负性比Y______的 (填“大”或“小”);H-X, H-Y两种共价键中,键长较长的是______(用元素符号表示,下同)。
(3) Z的最高价氧化物对应水化物的稀溶液能与单质T反应,写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的 方向和数目: __________________。
(4) 在250C、101 kPa时,若适量的Z2和X2完全反应,每生成30 g ZX需要吸收90 kJ热量。则该反应的热化学方程式为____________。
(13分)近现代战争中,制造坦克战车最常用的装甲材料是经过轧制和热处理后的合金钢,热处理后整个装甲结构的化学和机械特性和最大限度的保持一致。钢中合金元素的百分比含量为:铬0.5~1.25 镍0.5~1.5 钼0.3~0.6 锰0.8~1.6 碳0.3
(1)铬元素的基态原子的价电子层排布式是 。
(2)C元素与其同主族下一周期元素组成的晶体中,C原子的杂化方式为 .
(3)Mn和Fe的部分电离能数据如表:
元 素 | Mn | Fe | |
电离能 /kJ·mol-1 | I1 | 717 | 759 |
I2 | 1509 | 1561 | |
I3 | 3248 | 2957 |
根据表数据,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难,其原因是 。
(4)镍(Ni)可形成多种配合物,且各种配合物有广泛的用途。
某镍配合物结构如右图所示,分子内含有的作用力
有 (填序号)。
A.氢键 B.离子键 C.共价键 D.金属键 E.配位键
组成该配合物分子且同属第二周期元素的电负性由大到小的顺序是 。
(5)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,呈四面体构型。423K时,Ni(CO)4分解为Ni和CO,从而制得高纯度的Ni粉。试推测:四羰基镍的晶体类型是
(6)铁能与氮形成一种磁性材料,其晶胞结构如右图所示,则该磁性材料的化学式为
(13分)[化学——物质结构与性质]由Cu、N、B等元素组成的新型材料有着广泛用途。
(1)基态 Cu+ 的核外电子排布式为 。在高温下CuO 能分解生成Cu2O,试从原子结构角度解释其原因: 。
(2)立方氮化硼是一种新型的超硬、耐磨、耐高温的结构材料,它属于 晶体。
(3)化合物A (H3BNH3) 是一种潜在的储氢材料,它可由六元环状化合物 (HB=NH)3通过3CH4 + 2 (HB=NH)3 + 6H2O →3CO2 + 6H3BNH3 制得。
①与上述化学方程式有关的叙述不正确的是 。(填标号)
A.反应前后碳原子的轨道杂化类型不变 |
B.CH4、H2O、CO2分子空间构型分别是:正四面体形、V形、直线形 |
C.第一电离能:N>O>C>B |
D.化合物A中存在配位键 |
(4)在硼酸盐中,阴离子有链状、环状等多种结构形式。图(a)是一种链状结构的多硼酸根,则多硼酸根离子符号为 。图(b)是硼砂晶体中阴离子的环状结构,其中硼原子采取的杂化类型为 。
下列表述不正确的是( )
A.131I与127I互为同位素,化学性质几乎相同 |
B.pm 2. 5含有铅、镉、铬、钒等对人体有害的金属元素 |
C.除去SO2中混有的少量HCl,使气体通过盛有饱和NaHSO3溶液的洗气瓶 |
D.为了证明氢氧化钠是离子化合物,可在瓷坩埚中将氢氧化钠固体熔化后测其导电性 |