题目内容
氢是新型清洁能源，但难储运．研究发现，合金可用来储藏氢气．镧（
La） 和镍（
Ni） 的一种合金就是储氢材料．该合金的晶胞如图1所示，镍原子除一个在中心外，其他都在面上，镧原子在顶点上．储氢时氢原子存在于金属原子之间的空隙中．
（1）一定条件下，该贮氢材料能快速、可逆地存储和释放氢气，若每个晶胞可吸收 3 个 H2，这一过程用化学方程式表示为： ．
（2）下列关于该贮氢材料及氢气的说法中，正确的是 （ 填序号 ）
A．该材料中镧原子和镍原子之间存在化学键，是原子晶体
B．氢分子被吸收时首先要在合金表面解离变成氢原子，同时放出热量
C．该材料贮氢时采用常温高压比采用常温常压更好
D．氢气很难液化是因为虽然其分子内氢键很强，但其分子间作用力很弱
E．己知镧和镍的第一电离能分别为 5.58eV、7.64eV，可见气态镧原子比气态镍原子更容易变成+1 价的气态阳离子
I、镍常见化合价为+2、+3，在水溶液中通常只以+2 价离子的形式存在．+3价的镍离子具有很强的氧化性，在水中会与水或酸根离子迅速发生氧化还原反应．
Ⅱ、在Ni2+的溶液中加入强碱时，会生成 Ni（OH）2沉淀，在强碱性条件下，该沉淀可以被较强的氧化剂 （如 NaClO） 氧化为黑色的难溶性物质 NiO（OH）．
Ⅲ、镍易形成配合物如 Ni（CO）6、[Ni（NH3）6]2+等．
（3）某研究性学习小组查阅的有关镍及其化合物的性质资料如下：
①写出 Ni3+ 的核外电子排布式：
②写出将NiO（OH）溶于浓盐酸的离子方程式：
（4）Ni（CO）6为正八面体结构，镍原子位于正八面体的中心，配位体CO在正八面体的六个顶点上．若把其中两个CO配位体换成 NH3得到新的配合物，则以下物质中互为同分异构体的是图2中的 ． （ 填字母编号，任填一组 ）（ 图中黑点为NH3，圆圈为CO，Ni略去）
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（1）一定条件下，该贮氢材料能快速、可逆地存储和释放氢气，若每个晶胞可吸收 3 个 H2，这一过程用化学方程式表示为：
（2）下列关于该贮氢材料及氢气的说法中，正确的是
A．该材料中镧原子和镍原子之间存在化学键，是原子晶体
B．氢分子被吸收时首先要在合金表面解离变成氢原子，同时放出热量
C．该材料贮氢时采用常温高压比采用常温常压更好
D．氢气很难液化是因为虽然其分子内氢键很强，但其分子间作用力很弱
E．己知镧和镍的第一电离能分别为 5.58eV、7.64eV，可见气态镧原子比气态镍原子更容易变成+1 价的气态阳离子
I、镍常见化合价为+2、+3，在水溶液中通常只以+2 价离子的形式存在．+3价的镍离子具有很强的氧化性，在水中会与水或酸根离子迅速发生氧化还原反应．
Ⅱ、在Ni2+的溶液中加入强碱时，会生成 Ni（OH）2沉淀，在强碱性条件下，该沉淀可以被较强的氧化剂 （如 NaClO） 氧化为黑色的难溶性物质 NiO（OH）．
Ⅲ、镍易形成配合物如 Ni（CO）6、[Ni（NH3）6]2+等．
（3）某研究性学习小组查阅的有关镍及其化合物的性质资料如下：
①写出 Ni3+ 的核外电子排布式：
②写出将NiO（OH）溶于浓盐酸的离子方程式：
（4）Ni（CO）6为正八面体结构，镍原子位于正八面体的中心，配位体CO在正八面体的六个顶点上．若把其中两个CO配位体换成 NH3得到新的配合物，则以下物质中互为同分异构体的是图2中的
考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,配合物的成键情况
专题：化学键与晶体结构
分析：（1）利用均摊法确定该晶胞的化学式，再根据反应物、生成物书写方程式；
（2）A．该材料中构成微粒是金属阳离子和自由电子；
B．根据储氢原理为：镧镍合金吸附H2，H2解离为原子，H储存在其中形成LaNixH6判断；
C．根据压强对平衡移动影响分析；
D．氢气分子之间不存在氢键；
E．第一电离能越小越容易失去电子；
（3）①Ni是28号元素，其核外有28个电子，Ni3+核外25个电子，根据构造原理书写其价电子排布式；
②NiO（OH）和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气；
（4）同分异构体有：两个氨气分子位于平行四边形相邻、相对位置或八面体上下两个顶点上．
（2）A．该材料中构成微粒是金属阳离子和自由电子；
B．根据储氢原理为：镧镍合金吸附H2，H2解离为原子，H储存在其中形成LaNixH6判断；
C．根据压强对平衡移动影响分析；
D．氢气分子之间不存在氢键；
E．第一电离能越小越容易失去电子；
（3）①Ni是28号元素，其核外有28个电子，Ni3+核外25个电子，根据构造原理书写其价电子排布式；
②NiO（OH）和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气；
（4）同分异构体有：两个氨气分子位于平行四边形相邻、相对位置或八面体上下两个顶点上．
解答：
解：（1）晶胞中去掉氢气分子为镧镍合金，由晶胞结构可知镧镍合金为LaNi5，能可逆地存储和释放氢气，每个晶胞可吸收3个H2，这一过程用化学方程式为：LaNi5+3H2?LaNi5H6，
故答案为：LaNi5+3H2?LaNi5H6；
（2）A．镧和镍都是金属，贮氢材料为金属晶体，故A错误；
B．根据储氢原理可知，镧镍合金先吸附H2，然后H2解离为原子，该过程用吸收热量，故B错误；
C．吸附氢气的过程为气体体积减小的反应，高压比采用常压更有利于氢气吸收，故C正确；
D．氢气分子之间不存在氢键，故D错误；
E．镧的第一电离能小于镍的第一电离能，说明气态镧原子比气态镍原子更容易变成+1价的气态阳离子，故E正确，
故选：CE；
（3）①Ni是28号元素，其核外有28个电子，Ni3+核外25个电子，根据构造原理知，该离子核外电子排布式为：[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7，故答案为：[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7；
②NiO（OH）和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气、氯化镍和水，反应方程式为：2NiO（OH）+6HCl（浓）=2NiCl2+Cl2↑+4H2O，故答案为：2NiO（OH）+6HCl（浓）=2NiCl2+Cl2↑+4H2O；
（4）同分异构体有：两个氨气分子位于平行四边形相邻、相对位置或八面体上下两个顶点上，所以有A和B（或A和C、A和D、B和E、C和E、D和E任一组均可），故答案为：A和B（或A和C、A和D、B和E、C和E、D和E任一组均可）．
故答案为：LaNi5+3H2?LaNi5H6；
（2）A．镧和镍都是金属，贮氢材料为金属晶体，故A错误；
B．根据储氢原理可知，镧镍合金先吸附H2，然后H2解离为原子，该过程用吸收热量，故B错误；
C．吸附氢气的过程为气体体积减小的反应，高压比采用常压更有利于氢气吸收，故C正确；
D．氢气分子之间不存在氢键，故D错误；
E．镧的第一电离能小于镍的第一电离能，说明气态镧原子比气态镍原子更容易变成+1价的气态阳离子，故E正确，
故选：CE；
（3）①Ni是28号元素，其核外有28个电子，Ni3+核外25个电子，根据构造原理知，该离子核外电子排布式为：[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7，故答案为：[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7；
②NiO（OH）和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气、氯化镍和水，反应方程式为：2NiO（OH）+6HCl（浓）=2NiCl2+Cl2↑+4H2O，故答案为：2NiO（OH）+6HCl（浓）=2NiCl2+Cl2↑+4H2O；
（4）同分异构体有：两个氨气分子位于平行四边形相邻、相对位置或八面体上下两个顶点上，所以有A和B（或A和C、A和D、B和E、C和E、D和E任一组均可），故答案为：A和B（或A和C、A和D、B和E、C和E、D和E任一组均可）．
点评：本题考查了物质结构和性质，涉及同分异构体的判断、核外电子排布式的书写、第一电离能等知识点，根据结构、电子排布式的书写规则、第一电离能的变化规律来分析解答，易错题是（4），会根据图象判断同分异构体，题目难度中等．
练习册系列答案
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