题目内容

8．能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力．
（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的核外电子排布式1s22s22p63s23p63d84s2．
（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途．富勒烯（C60）的结构如图1，分子中碳原子轨道的杂化类型为sp2；1mol C60分子中σ键的数目为90NA．
（3）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、硫化锌及铜锢硒薄膜电池等．
①第一电离能：As＞Se（填“＞”、“＜”或“=”）．
②硫化锌的晶胞中（结构如图2所示），硫离子的配位数是4．
③二氧化硒分子的空间构型为V型．
（4）金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用，一种金属镁酞菁配合物的结构如图3，请在图3中用箭头表示出配位键．

分析 （1）镍原子核外有28个电子，根据构造原理书写其基态镍原子的核外电子排布式；
（2）判断碳原子的杂化类型可根据其成键情况来判断，碳原子若成四个单键，其杂化类型必为sp3，若成一个双键，两个单键，其杂化类型必为sp2，若成一个单键，一个三键，其杂化类型必为sp．在每个C60分子中，由于碳原子都采取sp2杂化，故参与形成σ键的电子只有3个，所以形成σ键的电子共有60×3=180个，而每个σ键需要2个电子，所以σ键的数目为90个，故1molC60中σ键的数目为90NA；
（3）①同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但注意第VA族元素大于相邻元素的第一电离能；
②与硫离子最近的锌离子的数目为硫离子的配位数；
③计算Se原子价层电子对、孤电子对，确定其空间构型；
（4）配位键由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的原子．

解答 解：（1）镍原子核外有28个电子，其基态镍原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，
故答案为：1s22s22p63s23p63d84s2；
（2）每个碳原子形成3个σ键个数且不含孤电子对，所以采用sp2 杂化，每个碳原子含有的σ键个数为 $\frac{3}{2}$，所以1mol C60分子中σ键的数目=1mol×60×$\frac{3}{2}$×NAmol-1=90NA，
故答案为：sp2；90NA；
（3）①As和Se属于同一周期，且As属于第VA族，Se属于第VIA族，As原子4p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于Se，
故答案为：＞；
②与硫离子最近的锌离子的数目为1×4=4，即硫离子的配位数是4，
故答案为：4；
③二氧化硒分子中Se原子孤电子对数=$\frac{6-2×2}{2}$=1，价层电子对=2+1=3，所以其空间结构为V形，
故答案为：V形；
（4）配位键由提供孤电子对原子指向提供空轨道的原子，所以该配合物中的配位键为，故答案为：．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布式、杂化、电离能、配合物、晶胞计算等知识点，会利用均摊法进行晶胞有关计算，注意配位键形成条件．

练习册系列答案
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3．如图是一些常见的单质、化合物之间的转化关系图，有些反应中的部分物质被略去．
反应①常被应用于野外焊接钢轨，F是海水中含有盐的主要成分，J为D、G反应产物形成的水溶液．

请回答下列问题：
（1）A中含有的元素在周期表中的位置第三周期，第ⅢA族．
（2）B的化学式为Fe2O3．
（3）H的电子式．
（4）写出反应③的离子方程式Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O．
（5）写出反应④的化学方程式4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3．
4．已知有机化合物A只由C、H两种元素组成且能使溴水褪色，其产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平．E为难溶于水且具有果香味的无色液体，其分子式为C4H8O2．A、B、C、D、E有如下关系，请回答下列问题：

（1）A的电子式为；欲鉴别A与甲烷可选择溴水或酸性高锰酸钾溶液作试剂．
（2）B分子中的官能团名称是羟基．D分子中的官能团的结构简式是-COOH
（3）指出下列转化的反应类型：B→C：氧化反应；B+D→E：酯化反应（或取代反应）．
（4）写出下列转化的化学方程式：B→C：2CH3CH2OH+O2 $→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+2H2O．
1．分子式为C4H802的酯共有（不考虑立体异构）（　　）
A．2种B．3种C．4种D．5种
3．材料与社会生活密不可分．
①在下列材料中，属于无机非金属材料的是C（填字母）．
A．硬币       B．聚氯乙烯塑料      C．氮化硅陶瓷
②钢铁的生产与使用是人类文明和生活进步的一个重要标志．工业炼铁原理的主要化学反应方程式为Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
③炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含NaCl），第二天便会因腐蚀出现红褐色锈斑．试回答：铁锅的腐蚀主要是由吸氧腐蚀造成的．为防止轮船的船体在海水中被腐蚀，一般在船身连接锌块（填“锌块”或“铜块”）．
13．铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为Fe+Ni2O3+3H2O═Fe（OH）2+2Ni（OH）2下列有关该电池的说法不正确的是（　　）
A．电池的电解液为碱性溶液，负极为Fe
B．电池放电过程中，正极附近溶液的pH增大
C．电池放电时，电解质溶液中OH-移向正极
D．电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2
20．某化学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行实验（图中a、b、c表示止水夹）．
请按要求填空：
（1）A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验．
①若在丙中加入适量水，即可制得氯水．将所得氯水分成两份，进行Ⅰ、Ⅱ两个实验，实验操作、现象、结论如下，请将表格中实验1的现象补充：
实验序号 实验操作 现象 结论 
Ⅰ将氯水滴入品红溶液  
褪色		氯气与水反应的产物有漂白性 
Ⅱ氯水中加入NaHCO3粉末  有无色气泡产生氯气与水反应的产物具有 较强的酸性
有同学认为实验II的结论合理，请说明理由实验Ⅰ结论不合理，因为Cl2也有氧化性，此实验无法确定是Cl2还是HClO漂白；实验Ⅱ结论不合理，因为制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与NaHCO3粉末反应产生气泡；
②若要利用上述装置设计一个简单的实验，验证Cl-和Br-的还原性强弱，则丙中所盛装的试剂为NaBr溶液，能得到结论的实验现象为试管中溶液由无色变为橙色；
③某同学用该装置探究氯气与KI的反应，在丙中盛放有KI淀粉溶液，通入氯气，看到丙中溶液变成蓝色，继续通氯气，发现蓝色逐渐消失，检测到溶液中有含+5价元素的酸根离子，则蓝色消失过量中丙中发生反应的化学方程式是5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl．
（2）B、D、E装置相连后，在B中盛装铜片（放在有孔塑料板上）和浓硝酸，关闭c，打开a、b，即可在试管丁中收集到NO2．
①B中发生反应的化学方程式为Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；
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17．下列说法错误的是（　　）
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B．纤维素由葡萄糖分子缩合而成，能表现出多元醇的性质
C．蛋白质的水溶液加入铜盐，可以发生盐析
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18．一定量的稀盐酸跟过量锌粉反应时，为了加快反应速率又不影响生成H2的总量，可采取的措施是（　　）
A．加入少量稀NaOH溶液B．加入少量CH3COONa固体
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