目前.全世界镍的消费量仅次于铜.铝.铅.锌.居有色金属第五位．镍行业发展蕴藏着巨大潜力．4常温为液态.易溶于CCl4.苯等有机溶剂．固态Ni(CO)4属于晶体,基态Ni原子的电子排布式为 .写出与CO互为等电子体的一种离子的化学式为．(2)如图1配合物分子内的作用力除共价键外.还存在的两种作用力是．A．氢键 B．离子键 C� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

目前，全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位．镍行业发展蕴藏着巨大潜力．
（1）配合物Ni（CO）₄常温为液态，易溶于CCl₄、苯等有机溶剂．固态Ni（CO）₄属于

晶体；基态Ni原子的电子排布式为

，写出与CO互为等电子体的一种离子的化学式为

．
（2）如图1配合物分子内的作用力除共价键外，还存在的两种作用力是

（填编号）．
A．氢键 B．离子键 C．范德华力 D．配位键
（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可以与H₂发生加成反应．
如：①CH₂=CH₂、②CH≡CH、③

、④HCHO等，其中碳原子采取sp²杂化的分子有

（填物质序号），HCHO分子的立体结构为

形．
（4）Mn、Fe和Ni一样均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据如下表．

元素		Mn	Fe
电离能 /kJ?mol^-1	I₁	717	759
	I₂	1509	1561
	I₃	3248	2957

据此分析Mn²⁺比Fe²⁺

（填“更易”或“更难”）再失去-个电子，从微粒结构的角度简述其原因是

．
（5）NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同，NiO晶胞中与Ni最近的Ni的数目为

个．
（6）氢气是新型清洁能源，镧（La）和镍的合金可做储氢材料．该合金的晶胞如图2所示，晶胞中心有一镍原子，其他镍原子都在晶胞面上．该晶体的化学式是

．

考点：原子核外电子排布,元素电离能、电负性的含义及应用,配合物的成键情况,“等电子原理”的应用,晶胞的计算,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构

分析：（1）根据合物Ni（CO）₄的性质熔点、溶解性判断；Ni元素是28号元素，根据核外电子排布规律书写基态原子的电子排布式；等电子体中原子数相同、价电子数相同；
（2）根据图可知碳碳间、碳氮间为共价键，氮镍间为配位键，氧氢间为氢键．
（3）根据杂化轨道数判断杂化类型，杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数；
根据杂化轨道方式及杂化轨道成键情况判断HCHO立体结构；
（4）锰元素的3d能级和4s能级上的电子都是价电子，据此写出Mn元素基态原子的价电子排布式，轨道上的电子处于全满、半满、全空时最稳定；
（5）NaCl晶胞中与Na⁺最近的Na⁺的数目为12个，NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同；
（6）根据均摊法计算晶胞中实际含有的原子个数，确定化学式．

解答： 解：（1）配合物Ni（CO）₄常温为液态，熔点低，易溶于CCl₄、苯等有机溶剂，所以Ni（CO）₄属于分子晶体．
Ni元素是28号元素，位于第四周期第Ⅷ族，其基态原子的电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²．
CO含有2个原子14个电子，所以CO互为等电子体的一种离子的化学式为：CN^-，
故答案为：分子晶体；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；CN^-；
（2）根据图可知碳碳间、碳氮间为共价键，氮镍间为配位键，氧氢间为氢键，故选：ACE；
（3）①CH₂=CH₂中碳原子成2个C-Hδ键，1个碳碳双键，双键中含有1个δ键、1个π键，杂化轨道数为2+1=3，所以碳原子采取sp²杂化．
②CH≡CH中碳原子成2个C-Hδ键，1个碳碳三键，三键中含有1个δ键、2个π键，杂化轨道数为1+1=2，所以碳原子采取sp杂化．
③苯中碳原子成1个C-Hδ键，2个C-Cδ键，同时参与成大π键，杂化轨道数为1+2=3，所以碳原子采取sp²杂化．
④HCHO中碳原子成2个C-Hδ键，1个碳氧双键，双键中含有1个δ键、1个π键，杂化轨道数为2+1=3，所以碳原子采取sp²杂化．
故①、③、④采取sp²杂化．
HCHO中碳原子采取sp²杂化，杂化轨道为平面正三角形，未容纳孤对电子对，全部成δ键，参与成键的原子不同，所以HCHO为平面三角形．
故答案为：①、③、④；平面三角形；
（4）锰元素的3d能级和4s能级上的电子都是价电子，Mn元素基态原子的价电子排布式为3d⁵4s²，由Mn²⁺转化为Mn³⁺时，3d能级由较稳定的3d⁵半充满状态转化为不稳定的3d⁴状态需要的能量较多；而Fe²⁺转化为Fe³⁺时，3d能级由不稳定的3d⁶转化为稳定的3d⁵半充满较稳定状态，需要的能量相对要少，
故答案为：更难； Mn²⁺（3d⁵）属于较稳定的半充满结构；
（5）NaCl晶胞中与Na⁺最近的Na⁺的数目为12个，NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同，
故答案为：12个；
（6）该合金的晶胞如图所示，晶胞中心有一个镍原子，其他8个镍原子都在晶胞面上，镧原子都在晶胞顶点，所以晶胞实际含有的镍原子为1+8×

=5，晶胞实际含有的镧原子为8×

=1，所以晶体的化学式Ni₅La，
故答案为：Ni₅La．

点评：题目综合性较大，涉及晶体、化学键、杂化轨道、晶胞计算等，难度中等，注意运用杂化理论推导分子构型．