Question

14．过渡金属元素铁、钴、镍性质相近，通常称为铁系元素（铁磁性物质）．
（1）活性Ni催化剂使用长久后会部分转化为Ni₂O₃而降低催化效率．一种Ni再生的方法是：先用CO将含有Ni和Ni₂O₃的催化剂还原得到粗镍；再在一定温度下使粗镍中的Ni与CO结合成Ni（CO）₄；最后在180℃的温度下使Ni（CO）₄重新分解产生活性Ni．
①若某镍离子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷，则该镍离子中Ni元素的化合价为+3．
②Ni（CO）₄是一种无色液体，沸点为42.1℃，熔点为-19.3℃．Ni（CO）₄的晶体类型是分子晶体．请写出一种由第2周期主族元素组成的且与CO互为等电子体的阴离子的电子式．
（2）如图为三种不同晶体的晶胞结构图：

①图I为γ-Fe结构中每个铁原子周围距离最近且相等的铁原子数目为12．
②图II是元素Ni的一种碲（Te）化物晶体的晶胞结构，则该化合物的化学式为NiTe₂．
③图III是一种镍基合金储氢后的晶胞结构示意图．该合金储氢后，含1mol La的合金可吸附H₂的数目为3mol或3N_A．

Answer 1

分析 （1）①镍原子核外电子数是28，根据镍离子的核外电子排布式可知镍元素化合价；
②分子晶体的熔沸点较低，价电子数相等、原子个数相等的微粒为等电子体；
（2）①根据晶胞结构图可知，以顶点上的铁原子为例，距离最近且相等的铁原子位于经过该顶点的12个面的面心上，据此答题；
②利用均摊法确定其化学式；
③（6）根据均摊法，可计算出1mol La的合金可吸附H₂的数目．

解答 解：（1）①镍原子核外电子数是28，根据镍离子的核外电子排布式可知镍离子的核外有25个电子，所以镍元素化合价为+3价，
故答案为：+3；
②分子晶体的熔沸点较低，所以该物质为分子晶体，由第二周期主族元素组成的且与CO互为等电子体的阴离子的电子式为，
故答案为：分子晶体；

（2）①根据晶胞结构图可知，以顶点上的铁原子为例，距离最近且相等的铁原子位于经过该顶点的12个面的面心上，所以每个铁原子周围距离最近且相等的铁原子数目为12，
故答案为：12；
②该晶胞中镍原子个数=8×$\frac{1}{8}$，Te原子个数=2，则该晶胞中镍和碲原子个数之比为1：2，则其化学式为：NiTe₂，
故答案为：NiTe₂；
③根据均摊法，可知每个晶胞中含有La原子为8×$\frac{1}{8}$=1，而每个晶胞中含有氢分子的个数为：8×$\frac{1}{4}$+2×$\frac{1}{2}$=3，所以1mol La的合金可吸附H₂的数目为3mol，
故答案为：3 mol或3N_A．

点评 本题考查了物质结构和性质，涉及等电子体、晶体的计算、核外电子排布式的应用等知识点，这些知识点都是高考热点，学会根据均摊法确定物质的化学式，难度中等．