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，首次实现丙烯醇高效、绿色合成。丙烯醇及其化合物可合成甘油、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丙烯醇结构。丙烯醇的结构简式为CH2=CH－CH2OH。请回答下列问题：

(1)基态镍原子的电子排布式为____________________________________________。

(2)1 mol CH2=CH－CH2OH中σ键和π键的个数比为___________，丙烯醇分子中碳原子的杂化类型为___________。

(3)丙醛(CH3CH2CHO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(SCN)3]－和[Ni(CN)4]2－等。[Ni(NH3)6]2+中心原子的配位数是___________ ，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/cm3，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】[Ar]3d84s2 9：1 sp2、sp3 丙烯醇分子间存在氢键 分子晶体 6 N2O(或CO2、BeCl2等) (，1，1) ×107

【解析】

(1)Ni是28号元素，原子核外电子排布式为：1s22s22p63S23p63d84s2，属于过渡元素，也可写为[Ar] 3d84s2；

(2)单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键，CH2=CH-CH2OH分子含有9个σ键,1个π键；分子中饱和碳原子是sp3杂化，形成碳碳双键的不饱和碳原子是sp2杂化；

(3)丙烯醇中含有羟基，分子之间形成氢键，沸点相对更高；

(4)羰基镍的熔点、沸点都很低，符合分子晶体的性质；

(5) [Ni(NH3)6]2+中心原子Ni结合的配位体NH3的配位数是6；SCN-离子的一个电荷提供给碳原子，碳原子变为N，而O、S原子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；

(6)①氧化镍晶胞中原子坐标参数：A(0，0，0)、B(1，1，0)则C点对于的x轴为，Y轴与Z轴都是1，所以C点的坐标为(，1，1)；

②观察晶胞结构、掌握各种微粒的空间位置关系，用均摊法计算晶胞中含有的Ni2+、O2-离子数目，计算晶胞的质量，再根据晶胞质量=晶胞密度×晶胞体积计算。

(1)Ni是28号元素，原子核外电子排布式为：1s22s22p63S23p63d84s2，价电子包括3d与4s能级电子，核外电子排布式为：[Ar]3d84s2；

(2)单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键，CH2=CH-CH2OH分子含有9个σ键，1个π键，故1 mol CH2=CH－CH2OH中σ键和π键的个数比为9:1；分子中饱和碳原子采取sp3 杂化，含碳碳双键的不饱和碳原子采用sp2杂化，故碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3杂化；

(3)丙烯醇中含有羟基，分子之间形成氢键，使的它的沸点比丙醛的高很多；

(4)羰基镍的熔点、沸点都很低，说明微粒间的作用力很小，该晶体属于分子晶体；

(5) [Ni(NH3)6]2+中心原子Ni结合的配位体NH3的配位数是6；SCN-离子的一个电荷提供给碳原子，碳原子变为N，而O、S原子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；

(6)①氧化镍晶胞中原子坐标参数：A(0，0，0)、B(1，1，0)则C点对于的x轴为，Y轴与Z轴都是1，所以C点的坐标为(，1，1)；

②设晶胞参数为anm，观察氧化镍晶胞图，1个晶胞中含有4个NiO，面对角线上的3个O原子相切，d=，a=×10-7nm，设Ni2+半径为xnm,则有2r+2x=a，x=×107nm。