题目内容

15．化学材料的研发和使用，为开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力提供有力支撑，请根据你所学知识回答：
（1）太阳能热水器吸热涂层常使用一种以镍或镍合金空心球做吸收剂，则基态镍原子的外围电子排布式3d84s2．
（2）由氧、镍和碳三种元素组成的化合物四碳基镍[Ni（CO）4]为无色挥发性剧毒液体，熔点-25℃，沸点43℃．不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯、四氯化碳等有机溶剂，四碳基镍的晶体类型是分子晶体，写出一种与配体等电子体的化学式N2．
（3）三氟化氮在太阳能电池制造中得到广泛应用．它可在铜的催化作用下由F2和过量的NH3反应得到，该反应的化学方程式为3F2+4NH3=NF3+3NH4F，生成物NH4F固体所含化学键类型是离子键、共价键（配位键）．往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu（NH3）4]2+配离子．己知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是F的电负性比N大，N-F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子．
（4）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、硒化镓、硫化锌薄膜电池等．
①砷和稼的第一电离能关系为：As＞Ga（填“＞”、“＜”或“=”）
②SeO2分子的空间构型为V形．
③硫化锌的晶胞结构如图所示，锌离子的配位数是4．
己知此晶胞立方体的边长为a　pm，晶体的密度为ρg/cm3，则阿伏加德罗常数可表示为$\frac{388×1{0}^{30}}{ρ{a}^{3}}$mol-1（用含a、ρ的代数式表示）．

分析 （1）镍是28号元素，原子核外有28个电子，根据构造原理书写基态镍原子的外围电子排布式；
（2）四碳基镍[Ni（CO）4]为无色挥发性液体，熔点-25℃，沸点43℃，熔沸点低，不溶于水，易溶于有机溶剂，应属于分子晶体；其配体为CO，原子数总数相同、价电子总数也相同的微粒互称为等电子体；
（3）NH4F是离子化合物，铵根离子中含有共价键、配位键；N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，在NF3中共用电子对偏向F，偏离N原子；
（4）①同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第VA族元素第一电离能大于第VIA元素；
②计算Se原子孤电子对数、价层电子对数，进而确定其空间构型；
③由图可知Zn原子配位数为4，根据均摊法计算晶胞中Zn、S原子数目，用阿伏伽德罗常数表示出晶胞质量，再结合m=ρV计算．

解答 解：（1）镍是28号元素，原子核外有28个电子，根据构造原理基态镍原子的核外电子排布式为[Ar]3d84s2，外围电子排布式为3d84s2，故答案为：3d84s2；
（2）四碳基镍熔沸点较低，易溶于有机溶剂，属于分子晶体，CO与N2分子中都含有2个原子，电子总数分别为14、14，互为等电子体，答案为：分子晶体；N2；
（3）NH4F是离子化合物，铵根离子中含有共价键、配位键；N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子；
故答案为：离子键、共价键（配位键）；F的电负性比N大，N-F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子；
（4）①同一周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势，As原子4p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能As＞Se，故答案为：＞；
②二氧化硒分子中Se原子孤电子对数=$\frac{6-2×2}{2}$=1，价层电子对数=2+1=3，所以其空间构型是V形，故答案为：V形；
③根据图片知，每个Zn离子连接4个S离子，所以其配位数是4；
晶胞中Zn原子数目为4，S原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞质量为4×$\frac{65+32}{{N}_{A}}$g，晶胞体积V=（a×10-10 cm）3，则4×$\frac{65+32}{{N}_{A}}$g=（a×10-10 cm）3×ρg/cm3，整理可得NA=$\frac{388×1{0}^{30}}{ρ{a}^{3}}$，
故答案为：$\frac{388×1{0}^{30}}{ρ{a}^{3}}$．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、晶体类型与性质、等电子体、配位键、电离能、空间构型、晶胞计算等，注意理解同周期元素第一电离能异常原因，（3）中根据电负性理解配位键形成难易．

练习册系列答案
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6．区别植物油和矿物油的正确方法是（　　）
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已知：沉淀：FeC2O4•2H2O既难溶于水又难溶于强酸
6FeC2O4+3H2O2+6K2C2O4═4K3[Fe（C2O4）3]+2Fe（OH）3↓
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10．实验室用如图1的装置模拟工业过程制取硫代硫酸钠（夹持仪器和加热仪器均省略）．其反应原理为2Na2S+Na2CO3+4SO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na2S2O3+CO2．

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键能键能键能
H-H436Cl-Cl243H-Cl432
S=S255H-S339C-F427
C-Cl330C-I218H-F565
C-O347H-O464
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