Question

13．（1）C、N、O三种元素电负性从大到小的顺序是O＞N＞C．
（2）肼（N₂H₄）分子可视为NH₃分子中的一个氢原子被-NH₂（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物．NH₃分子的空间构型是三角锥形；与N₂H₄分子属于等电子体的是CH₃OH（CH₃SH）（写出一种即可）．
（3）金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛．请回答下列问题：
①Ni原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；
②NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO＞FeO（填“＜”或“＞”）；
③NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为6、6．
（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，其价电子排布与Cu相似，Au原子的价电子排布式为5d¹⁰6s¹；一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为3：1；该晶体中，原子之间的强相互作用是金属键；上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中．若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF₂（如图）的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为Cu₃AuH₈．

Answer 1

分析 （1）同一周期元素的电负性随着原子序数的增大而呈增大的趋势；
（2）根据价层电子对互斥理论确定氨气分子空间结构，价层电子对个数为4且含有一个孤电子对时，其空间构型为三角锥形结构；原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体；
（3）①镍属于28号元素，根据构造原理可以写出该原子的核外电子排布式；
②离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔点越高；
③因为Ni0、Fe0的晶体结构类型均与氯化钠的相同，而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6，所以Ni0晶胞中Ni和O的配位数也均为6；
（4）铜是29号元素，在元素周期表位置：第四周期、ⅠB族，价电子排布式为3d¹⁰4s¹，Au原子的价电子排布式为5d¹⁰6s¹；
根据均摊法计算晶胞中Cu、Au原子数目，确定合金中二者原子数目之比；
铜金合金晶体属于金属晶体，据此判断化学键类型；
CaF₂的结构如图，利用均摊法计算．

解答 解：（1）同一周期元素的电负性随着原子序数的增大而呈增大的趋势，
故答案为：O＞N＞C；
（2）氨气分子中价层电子对个数=3+$\frac{1}{2}$×（5-3×1）=4且含有一个孤电子对，所以氨气分子为三角锥形结构；N₂H₄分子中原子个数为6、价电子数为14，与其属于等电子体的有CH₃OH（CH₃SH），
故答案为：三角锥形；CH₃OH（CH₃SH）；
（3）①镍属于28号元素，根据构造原理可以写出该原子的核外电子排布式，Ni的核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d ⁸4s²，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d ⁸4s²；
②Ni0、Fe0的晶体结构类型均与氯化钠的相同，说明二者都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔点越高．由于Ni²⁺的离子半径小于Fe²⁺的离子半径，属于熔点是NiO＞FeO；
故答案为：＞；
③因为Ni0、Fe0的晶体结构类型均与氯化钠的相同，而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6，所以Ni0晶胞中Ni和O的配位数也均为6．
故答案为：6；6；
（4）铜是29号元素，在元素周期表位置：第四周期、ⅠB族，价电子排布式为3d¹⁰4s¹，元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，其价电子排布与Cu相似，Au原子的价电子排布式为5d¹⁰6s¹；
铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则晶胞中Cu原子数目=6×$\frac{1}{2}$=3，晶胞中Au原子数目=8×$\frac{1}{8}$=1，故晶胞中Cu原子与Au原子数量之比为3：1；铜金合金晶体属于金属晶体，含有化学键类型为金属键；
CaF₂的结构如图，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中，则H原子应位于晶胞内部，则应含有8个H，则化学式为Cu₃AuH₈，
故答案为：5d¹⁰6s¹；3：1；金属键；Cu₃AuH₈．

点评 本题考查了分子空间构型的判断、等电子体理论及元素的核外电子排布式、化学键类型、均摊法计算原子个数比及化学式等知识，题目难度中等，注意均摊法的应用和知识的迁移能力的培养．