Question

金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應用廣泛．根據要求回答下列問題：

（1）基態(tài)Ni的價電子構型（電子排布式）為

 

．
（2）Ni（CO）₄常溫為液態(tài)，易溶于CCl₄、苯等有機溶劑，則Ni（CO）₄屬于

 

晶體．
（3）Ni²⁺可與丁二酮肟（）作用生成腥紅色配合物沉淀A．
①丁二酮肟分子中碳原子的雜化軌道類型有

 

，1mol該分子中含有的碳碳σ鍵和碳氮σ鍵的總數為

 

．
②氨氣在水中的溶解度遠大于甲烷，其原因是

 

．
③腥紅色配合物沉淀A中（結構如右）除含有一般共價鍵外，還含有配位鍵和氫鍵，請在圖中1標出配位鍵和氫鍵．
（提示：Ni²⁺的配位數為4，配位鍵用“→”表示，氫鍵用“…”表示）
（4）據報道，某種含有鎂、鎳和碳三種元素的晶體具有超導性，該新型超導晶體的一個晶胞的結構如圖2所示，則該晶體的化學式為

 

．

Answer 1

考點：配合物的成鍵情況,原子核外電子排布,分子晶體,晶胞的計算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：

分析：（1）鎳是28號元素，其原子核外有28個電子，3d、4s電子為其價電子，根據構造原理書寫其價電子排布式；
（2）根據分子晶體的物理性質的通性分析；
（3）②丁二酮肟中碳原子既有單鍵又有雙鍵，因此雜化類型是sp²和sp³雜化；C-C為碳碳σ鍵，C=N含有一個碳氮σ鍵；
②氫鍵的存在影響物質的熔沸點和溶解性；
③Ni²⁺含有空軌道，N原子含有孤對電子對，N原子與Ni²⁺形成配位鍵，氧原子與氫原子之間形成氫鍵；
（4）利用均攤法確定晶胞的化學式，位于頂點上的一個原子被8個晶胞占有，位于面心上的原子被2個晶胞占有，位于體心上的一個原子被一個晶胞占有，據此計算晶胞的化學式．

解答： 解：（1）核外電子排布為[Ar]3d⁸4s²，則價電子排布式是3d⁸4s²，故答案為：3d⁸4s²；
（2）分子晶體的熔沸點較低，已知Ni（CO）₄常溫為液態(tài)，易溶于CCl₄、苯等有機溶劑，則Ni（CO）₄屬于分子晶體，故答案為：分子；
（3）①丁二酮肟中碳原子既有單鍵又有雙鍵，碳碳單鍵上的碳原子的雜化類型是sp²，碳碳雙鍵上的碳原子的雜化類型是sp³雜化；C-C為碳碳σ鍵，C=N含有一個碳氮σ鍵，則1mol該分子中含有的碳碳σ鍵和碳氮σ鍵的總數為5N_A；
故答案為：sp²sp³；5N_A；
②N、O、F原子易形成氫鍵，氫鍵的存在影響物質的熔沸點和溶解性，所以NH₃與H₂O分子間存在氫鍵，甲烷分子與H₂O分子間不存在氫鍵，所以氨氣的溶解性大；
故答案為：氨分子與水分子間形成氫鍵，而甲烷分子不能；
③Ni²⁺含有空軌道，N原子含有孤對電子對，N原子與Ni²⁺形成配位鍵，不同分子中氧原子與氫原子之間形成氫鍵，如圖所示：，
故答案為：；
（4）碳原子位于該晶胞的體心上，所以該晶胞中含有一個碳原子；鎂原子個數=

1

8

×8，所以該晶胞含有1個鎂原子；鎳原子個數=

1

2

×6，該晶胞中含有3個鎳原子，所以該晶胞的化學式為MgNi₃C，
故答案為：MgNi₃C．

點評：本題考查晶體的結構與物質的性質的相互關系及應用，做題時注意電子排布式的書寫方法，氫鍵，分雜化類型的判斷方法以及晶胞的有關計算，注意學習中有關做題方法的積累．