Question

【题目】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：

（1）Ni原子的核外电子排布式为________

（2）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同、Fe2+和Ni2+的离子半径分别78pm和69pm，则熔点FeO________ (填“<”或“>”） NiO；

（3）[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是_____。氨的沸点____（填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是_________；

（4）金属镍与镧（La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图所示。该合金的化学式为________；

（5）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

①晶胞中镍原子的堆积模型名称是_____。

②元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu>INi的原因是______

③若合金的密度为dg/cm3，晶胞参数（即边长）a =________nm

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 < 正四面体 高于 NH3分子间可形成氢键 LaNi5 简单立方 铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子，所以ICu>INi ×107

【解析】

（1）Ni原子的质子数是28，所以根据构造原理可知，Ni的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；

（2）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，因此都是离子晶体。由于Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm，所以NiO中晶格能强于FeO中晶格能，所以熔点FeO< NiO；

（3）[Ni(NH3)6]SO4中阴离子为SO42-，中心原子S的价层电子对数=4+=4且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论，硫酸根离子的立体构型为正四面体；含有分子间氢键的氢化物熔沸点较高，氨气分子间含有氢键、膦（PH3）分子间没有氢键，则氨的熔沸点高于膦（PH3）；

（4）由“均摊法”知每个晶胞中含有：一个La（8×=1）、五个Ni（1+8×=5），故该合金的化学式为：LaNi5；

（5）①该晶胞中Ni原子个数=8×=1、Cu原子个数=6×=3，则Cu、Ni原子个数之比为3：1，晶胞中镍原子的堆积模型名称是简单立方；

②元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu>INi的原因是铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子，所以ICu>INi；

③该晶胞的化学式为Cu3Ni，若合金的密度为dg/cm3，晶胞参数= =cm=×107nm。