题目内容
【题目】东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：
（1）镍元素基态原子的电子排布式为______，3d能级上的未成对电子数为_______。
（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________。
②在[Ni(NH3)6]SO4中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为______，提供孤电子对的成键原子是______。
③氨的沸点_______（填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是_______；氨是______分子（填“极性”或“非极性”），中心原子的轨道杂化类型为_______。
（3）铜晶体铜碳原子的堆积方式如图所示。
①基态铜在元素周期表中位置__________________。
②每个铜原子周围距离最近的铜原子数目_________。
(4)某M原子的外围电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图所示(黑点代表铜原子)。
①该晶体的化学式为__________________。
②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于________(填“离子”或“共价”)化合物。
③已知该晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数为NA，则该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为________pm(只写计算式)。
【答案】1s22s22p63s23p63d84s2 2 正四面体 配位键 N原子 高于 氨分子间存在氢键 极性 sp3杂化 第四周期IB族 12 CuCl 共价 
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【解析】
（1）镍元素基态原子序数为28，根据排布式及轨道个数确定未成对电子数目；
（2）①阴离子为硫酸根离子，根据杂化方式确定空间构型；
②Ni2+与NH3之间形成的化学键为配位键，N原子提供孤电子对成键；
③氨分子间存在氢键，作用力比分子间的作用力强；
（3）①铜是29号元素确定其在周期表中的位置；
②铜的晶胞属于面心立方最密堆积；
(4)M原子的外围电子排布式为3s23p5，则M原子为Cl；
①根据晶胞图像按分摊法求解；
②两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7形成离子键，小于1.7形成共价键进行判断；
③该晶胞类似与金刚石的晶胞，Cu和Cl最近的距离是体对角线的1/4，根据密度求出棱长，在求解距离即可；
（1）镍元素基态原子序数为28，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，3d能级有5个轨道，排布8个电子，则有2个未成对电子；
（2）①阴离子为硫酸根离子，中心硫原子孤电子对数=
（6+2-2×4）=0，有4条共价键，为sp3杂化，空间构型为正四面体构型；
②Ni2+与NH3之间形成的化学键为配位键，N原子提供孤电子对成键；
③氨分子间存在氢键，而膦分子间不存在氢键，故氨分子的沸点高于膦（PH3）；氨分子为由极性键形成的极性分子，中心氮原子为sp3杂化；
（3）①铜是29号元素，位于第四周期IB族；
②铜的晶胞属于面心立方最密堆积，堆积方式ABC，因此配位数为12，每个铜原子周围最近的铜原子数目是12；
(4)M原子的外围电子排布式为3s23p5，则M原子为Cl；
①根据晶胞图像可知，铜原子在体内，有4个，Cl原子在顶点和面心，有8×1/8+6×1/2=4，两种原子的个数比为1:1，则化学式为CuCl；
②一般认为两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7形成离子键，小于1.7形成共价键，铜与Cl电负性差值=3.0-1.9=1.1＜1.7，属于共价化合物；
③晶胞的体积V=（64+35.5）×4g/（ρg/cm×NA），则晶胞的棱长=
cm，该晶胞类似与金刚石的晶胞，Cu和Cl最近的距离是体对角线的1/4，距离为×1010pm。
【题目】某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱，设计了如下实验：
(1)①装置A中发生反应的离子方程式是_____________________。
②整套实验装置存在一处明显的不足，请指出_______________________。
(2)用改正后的装置进行实验，实验过程如下：
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
打开活塞a，向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸；然后关闭活塞a，点燃酒精灯。 | D装置中：溶液变红 E装置中：水层溶液变黄， 振荡后，下层CCl4层无明显变化。 | Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为： ________________________ |
(3)因忙于观察和记录，没有及时停止反应，D、E中均发生了新的变化。
D装置中：红色慢慢褪去。
E装置中：CCl4层先由无色变为橙色，后颜色逐渐加深，直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质，小组同学查得资料如下：
ⅰ．Fe3+ +3SCN－
Fe(SCN)3 是一个可逆反应。
ⅱ．(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性：Cl2 ＞ (SCN)2 。
ⅲ．Cl2和Br2反应生成BrCl，BrCl呈红色(略带黄色)，沸点约5℃，它与水能发生水解反应，且该反应为非氧化还原反应。
ⅳ．AgClO、AgBrO均可溶于水。
①请用平衡移动原理(结合上述资料)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因___________________________________________，现设计简单实验证明上述解释：取少量褪色后的溶液，滴加______________溶液，若溶液颜色________，则上述解释是合理的。
②欲探究E中颜色变化的原因，设计实验如下：
用分液漏斗分离出E的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，取少量，加入AgNO3溶液，结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合上述资料用两步方程式(离子或化学方程式不限定)解释产生白色沉淀原因__________________、_______________________