Question

超细氧化镍（NiO）是一种功能材料，已被广泛用于电池电极、催化剂、半导体、玻璃染色剂等方面．工业上常以Ni（NO₃）₂?6H₂O和尿素[CO（NH₂）₂]为原料制备．
（1）Ni²⁺的基态核外电子排布式为

 

．
（2）与NO₃^-离子互为等电子体的一种分子的分子式为

 

，该分子的空间几何构型为

 

．
（3）尿素分子中碳原子的杂化方式为

 

，1mol尿素分子中含有的σ键数为

 

．
（4）NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl相同，但天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如图所示的缺陷：一个Ni²⁺空缺，另有两个Ni²⁺被两个Ni^3+-所取代．其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化．经测定某氧化镍样品中Ni³⁺与Ni²⁺的离子数之比为6：91．若该晶
体的化学式为Ni_XO，则X=

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,判断简单分子或离子的构型,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）Ni是28号元素，根据原子核外电子排布规律可知，Ni²⁺的基态核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸，据此答题；
（2）根据等电子体概念可知，原子数和价电子数都相等 的微粒互为等电子体，NO₃^-离子中有四个原子，价电子数为24，所以与NO₃^-离子互为等电子体的一种分子为BF₃、SO₃、COCl₂等，NO₃^-离子中氮原子的价电子对数为

5+1

2

=3，孤电子对数为0，所以NO₃^-离子的空间构型为平面三角形，据此答题；
（3）尿素分子的结构简式为：，所以尿素分子中碳原子的杂化方式为sp²杂化，每个分子中含有7个σ键，据此答题；
（4）根据化合物化合价代数各为零，可以算出Ni_xO中x的值．

解答： 解：（1）Ni是28号元素，根据原子核外电子排布规律可知，Ni²⁺的基态核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸；
（2）根据等电子体概念可知，原子数和价电子数都相等 的微粒互为等电子体，NO₃^-离子中有四个原子，价电子数为24，所以与NO₃^-离子互为等电子体的一种分子为BF₃、SO₃、COCl₂等，NO₃^-离子中氮原子的价电子对数为

5+1

2

=3，孤电子对数为0，所以NO₃^-离子的空间构型为平面三角形，
故答案为：BF₃、SO₃、COCl₂等；平面正三角形；
（3）尿素分子的结构简式为，所以尿素分子中碳原子的杂化方式为sp²杂化，每个分子中含有7个σ键，所以1mol尿素中含有7molσ键，
故答案为：sp²；7mol或7×6.02×10²³个；
（4）因为氧化镍样品中Ni³⁺与Ni²⁺的离子数之比为6：91，所以镍元素的平均价为

6×3+91×2

6+91

=

200

97

根据化合物化合价代数各为零，得

200

97

x=2，则x=0.97，
故答案为：0.97．

点评：本题主要考查了核外电子的排布、等电子体、分子的空间构型、原子杂化、化学键、晶胞的计算等知识，中等难度，注重基础知识的考查．