Question

金属镍及其化合物在能源、材料等工业中都有重要用途．
（1）四羰基镍[Ni（CO）₄]为无色挥发性剧毒液体．熔点-25℃，沸点43℃，不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯、四氯化碳等有机溶剂，呈四面体构型．四羰基镍中镍原子的杂化类型是

 

，该化合物的晶体类型是

 

，镍原子和羰基之间的作用力为

 

．
（2）镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛用途．已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd+2NiOOH+2H₂O

充电  .

放电

Cd（OH）₂+2Ni（OH）₂，放电时，负极附近溶液PH将

 

；充电时，阳极的电极反应式为

 

．
（3）目前，利用金属或合金储氢的研究已取得很大进展，如图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构图：
①基态Ni原子的电子排布式是

 

．
②该合金储氢后，含1molLa的合金可吸附H₂的数目为

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别,常见化学电源的种类及其工作原理

专题：化学键与晶体结构,电化学专题

分析：（1）根据形成的共价键数目判断杂化类型；根据熔沸点判断晶体类型；根据成键特点判断作用力类型；
（2）根据负极发生的反应类型及电极反应产物判断pH；根据阳极反应类型写出电极反应式；
（3）①根据Ni原子序数写出核外电子排布式； ②根据微粒个数比计算吸附H₂的数目．

解答： 解：（1）Ni形成了四条共价键，即杂化后形成了四条杂化轨道，应为sp³杂化；熔沸点较低，为分子晶体；Ni为过渡元素容易提供空轨道，而CO提供孤对电子，二者形成配位键，
故答案为：sp³；分子晶体；配位键； 
（2）负极发生氧化反应，元素化合价升高，OH^-参与反应，写出电极反应式：Cd+2H₂O=Cd（OH）₂+2e^-+2H⁺，生成H⁺；充电时，阳极发生氧化反应，化合价升高，Ni（OH）₂生成NiOOH，失去电子数为化合价变化数，据此写出电极反应式为：Ni（OH）₂+OH^--e^-=NiOOH+H₂O，
故答案为：减小、Ni（OH）₂+OH^--e^-=NiOOH+H₂O；
（3）①Ni原子序数为28，根据能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则写出核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；
②晶胞中La位于顶点，8×

1

8

=1，H₂位于上面和下面的棱心和上下面的面心，数目为8×

1

4

+2×

1

2

=3，
故答案为：①1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s² ②3N_A．

点评：本题综合考查物质结构与性质，涉及核外电子排布规律、电离能、杂化理论、分子结构、晶胞结构等，难度中等．