题目内容

许多金属及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途.回答下列有关问题:
(1)基态Ni核外电子排布式为
 
,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是
 
;
(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,回答:
①Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm,则熔点NiO
 
FeO(填“<”或“>”);
②NiO晶体中Ni的配位数为
 
;
(3)金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是
 
,反应的离子方程式为
 
;
(4)一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构.在晶胞中,Au原子位于顶点,Cu原子位于面心,则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为
 
,若该晶胞的边长为a pm,则合金的密度为
 
 g?cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA).
考点:原子核外电子排布,配合物的成键情况,晶体熔沸点的比较,晶胞的计算,不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别
专题:原子组成与结构专题,化学键与晶体结构
分析:(1)Ni是28号元素,其原子核外有28个电子,根据构造原理写出基态Ni原子核外电子排布式;Ni原子有2个未成对电子,第二周期有2个未成对电子的元素有C、O元素,同一周期,元素的电负性随着原子序数的增大而增大;
(2)①影响离子晶体的因素有电荷因素和半径因素;
②NaCl中钠离子的配位数为6;
(3)题中给出了两物质和铜单独不反应,而同时混合能反应,说明两者能互相促进,这是两种物质共同作用的结果:其中过氧化氢为氧化剂,氨与Cu2+形成配离子,两者相互促进使反应进行,根据电荷守恒,还有氢氧根离子生成;
(4)利用均摊法计算两种金属原子个数之比,根据ρ=
m
V
计算.
解答: 解:(1)Ni的原子序数为28,根据能量最低原理可写出电子排布式为1S22S22P63S23P63d84s2,第二周期有2个未成对电子的元素是C和O元素,电负性较小的是C元素,
故答案为:1S22S22P63S23P63d84s2;C;
(2)①Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm,离子半径越小,离子键作用力越大,晶体的熔沸点越高,所以熔点NiO>FeO;
故答案为:>;
②NaCl中钠离子和氯离子的配位数分别为6,NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同,NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为6,
故答案为:6;
(3)题中给出了两物质和铜单独不反应,而同时混合能反应,说明两者能互相促进,是两种物质共同作用的结果,其中过氧化氢为氧化剂,氨与Cu2+形成配离子,两者相互促进使反应进行,方程式可表示为:Cu+H2O2 +4NH3═Cu(NH3)42++2OH-,
故答案为:H2O2为氧化剂,氨与Cu2+形成配离子,两者相互促进使反应进行;Cu+H2O2 +4NH3═Cu(NH3)42++2OH-;
(4)在晶胞中,Au原子位于顶点,Cu原子位于面心,该晶胞中Au原子个数=8×
1
8
=1,Cu原子个数=6×
1
6
=3,所以该合金中Au原子与Cu原子个数之比=1:3,
晶胞体积V=(a×10-10cm)3,每个晶胞中铜原子个数是3、Au原子个数是1,则ρ=
197+64×3
NA
(a×10-10)3
g?cm-3,
故答案为:1:3;
197+64×3
NA
(a×10-10)3
.
点评:本题考查较综合,涉及电子排布式、熔沸点的比较、氧化还原反应、晶胞的计算等知识点,根据密度公式、氧化还原反应原理等知识点来分析解答,难点是晶胞的计算,题目难度中等.
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