Question

（1）镍（Ni）是一种重要的金属，在材料科学等领域有广泛应用．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．Ni³⁺的电子排布式为

 

，NiO（OH）溶于浓盐酸的化学方程式为

 

．
（2）镍易形成配合物，如：Ni（CO）₄、[Ni（NH₃）₆]²⁺ 等．写出一种与配体CO互为等电子体的阴离子

 

．
（3）硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子X^m-（含B、O、H三种元素）的球棍模型如图所示，在X^m-中，硼原子轨道的杂化类型有

 

；m=

 

（填数字）．
（4）Cu₂O的晶胞结构如图所示，该晶胞的边长为a cm，则Cu₂O的密度为

 

g?cm^-3（用N_A表示阿伏加德罗常数的数值）．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）结合能量最低原理，泡利不相容原理和洪特规则，书写离子的电子排布式；NiO（OH）具有氧化性，与盐酸发生氧化还原反应；
（2）CO的电子数为14，含有2个原子，根据等电子体的定义分析；
（3）由球棍模型可以看出，黑球为B原子，灰球为O原子，小黑球为H原子，2号B原子形成3个键，采取sp²杂化，4号B原子形成4个键，采取sp³杂化；由图示可以看出该结构可以表示为[B₄H₄O₉]^m-，其中B为+3价，O为-2价，H为+1价，根据化合价根据化合价判断m值；
（4）一个晶胞中含有4个Cu、2个O，可计算出一个晶胞的质量，根据密度公式求算即可．

解答： 解：（1）Ni³⁺的电子排布式为：[Ar]3d⁷或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷，NiO（OH）具有氧化性，与盐酸发生氧化还原反应，化学方程式为2NiO（OH）+6HCl（浓）=2NiCl₂+Cl₂↑+4H₂O，
故答案为：[Ar]3d⁷或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷、2NiO（OH）+6HCl（浓）=2NiCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
（2）CO的电子数为14，含有2个原子，它的等电子体有等CN^-、C₂^2-，故答案为：CN^-、C₂^2-；
（3）由球棍模型可以看出，黑球为B原子，灰球为O原子，小黑球为H原子，2号B原子形成3个键，采取sp²杂化，4号B原子形成4个键，采取sp³杂化；由图示可以看出该结构可以表示为[B₄H₄O₉]^m-，其中B为+3价，O为-2价，H为+1价，根据化合价可知m=2，
故答案为：sp² sp³、2；
（4）一个晶胞中含有Cu个数为：8×

1

8

+6×

1

2

=4，O原子为2个，因此一个晶胞的质量为：

114×2

NA

g，因此密度ρ=

114×2

a3?NA

g/cm³，
故答案为：

288

a3?NA

．

点评：本题考查物质结构中电子排布式、等电子体、杂化类型、晶胞的计算等知识，其中判断B原子的杂化类型是难点，综合性较强，难度中等．