Question

15．（1）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是N＞O＞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型；与N₂H₄分子属于等电子体的是CH₃OH（或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原子处于面心位置，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子个数之比为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晶胞（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）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素；
（2）根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型；根据等电子体的定义确定等电子体；
（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）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，则最外层电子数为1，以此判断电子排布式；利用均摊法计算晶胞中含有的原子个数来确定原子个数之比，金属晶体中存在金属键；根据氟化钙的结构确定该晶体储氢后的化学式．

解答 解：（1）C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次减小，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一电离能大小顺序是N＞O＞C，
故答案为：N＞O＞C；
（2）NH₃分子中氮原子含有3个共价键和一个孤电子对，所以空间构型是三角锥型，与N₂H₄分子属于等电子体的是CH₃OH（或CH₃SH），
故答案为：三角锥型；CH₃OH（或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）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，则最外层电子数为1，则价电子排布式为5d¹⁰6s¹，在晶胞中Cu原子处于面心，N（Cu）=6×$\frac{1}{2}$=3，Au原子处于顶点位置，N（Au）=8×$\frac{1}{8}$=1，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为3：1，为金属晶体，原子间的作用力为金属键，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、原子的杂化方式的判断等知识点，难度不大，注意分子空间构型的判断及原子杂化方式的判断是高考的热点．