题目内容
【题目】(12分) 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能级上的未成对的电子数为______。
(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]2+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_____(“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)单质铜及镍都是由______键形成的晶体:元素同与镍的第二电离能分别为:I(Cu)=1959kJ/mol,I(Ni)=1753kJ/mol,I(Cu)>I(Ni)的原因是______。
(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
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晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_____。
【答案】(1) 1S22S22P63S23P63d84S2或者[Ar]3d84S2 2 (2) ①四面体
②配位键 N ③高于 NH3分子间可形成氢键 极性分子 SP3
(3)金属键 Cu+电子排布呈半充满状态,比较稳定,失电子需要能量高,第二电离能数值大
(4)3:1
【解析】
试题分析:(1)Ni元素原子核外电子数为28,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,3d能级上的未成对电子数为2;
(2)①SO42-中S原子的孤电子对数=
=0,价层电子对数=4+0=4,离子空间构型为正四面体;
②Ni2+提供空轨道,NH3中N原子含有孤电子对,二者之间形成配位键;
③PH3分子之间为范德华力,氨气分子之间形成氢键,分子间作用力更强,增大了物质的沸点,故氨气的沸点高于PH3分子的,NH3分子为三角锥形结构,分子中正负电荷重心不重合,属于极性分子,N原子有1对孤对电子,形成3个N-H键,杂化轨道数目为4,氮原子采取sp3杂化;
(3)单质铜及镍都属于金属晶体,都是由金属键形成的晶体;Cu+的外围电子排布为3d10,Ni+的外围电子排布为3d84s1,Cu+的核外电子排布更稳定,失去第二个电子更难,元素铜的第二电离能高于镍的;
(4)①晶胞中Ni处于顶点,Cu处于面心,则晶胞中Ni原子数目为8×
=1、Cu原子数目=6×
=3,故Cu与Ni原子数目之比为3:1。