Question

（1）太陽(yáng)能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球?yàn)槲�收劑的太�?yáng)能吸熱涂層，寫出基態(tài)鎳原子的核外電子排布式

 

．
（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能．富勒烯（C₆₀）的結(jié)構(gòu)如圖1，分子中碳原子軌道的雜化類型為

 

；1mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目為

 

．科學(xué)家把C₆₀和K摻雜在一起制造出的化合物具有超導(dǎo)性能，其晶胞如圖2所示．該化合物中的K原子和C₆₀分子的個(gè)數(shù)比為

 

．
（3）砷化鎵是人工合成的新型半導(dǎo)體材料，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似．
①GaAs晶體中，每個(gè)As與

 

個(gè)Ga相連．
②第一電離能：As

 

Se（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）Na₃AsO₄可作殺蟲劑．AsO₄^3-的空間構(gòu)型為

 

，與其互為等電子體的一種分子為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原子核外電子排布,晶胞的計(jì)算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）鎳原子核外有28個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)鎳原子的核外電子排布式；
（2）根據(jù)每個(gè)碳原子含有的σ鍵個(gè)數(shù)確定其雜化方式，利用均攤法計(jì)算σ鍵個(gè)數(shù)；根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中K原子、C₆₀分子數(shù)目，確定數(shù)目之比；
（3）①金剛石晶體中每個(gè)C與 4個(gè)C相連
②同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢(shì)，但注意第VA族元素大于相鄰元素的第一電離能；
（4）AsO₄^3-中，成鍵數(shù)為4，孤對(duì)電子數(shù)為（5+3-2×4）×

1

2

=0，為sp³雜化；等電子體的原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)相同；

解答： 解：（1）鎳原子核外有28個(gè)電子，其基態(tài)鎳原子的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；
（2）每個(gè)碳原子形成3個(gè)σ鍵個(gè)數(shù)且不含孤電子對(duì)，所以采用sp² 雜化，每個(gè)碳原子含有的σ鍵個(gè)數(shù)為

3

2

，所以1mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目=1mol×60×

3

2

×N_Amol^-1=90N_A，
晶胞中K原子數(shù)目=2×6×

1

2

=6、C₆₀分子數(shù)目=1+8×

1

8

=2，故晶胞中K原子、C₆₀分子數(shù)目之比=6：2=3；1，
故答案為：sp²；90N_A；3：1；
（3）①金剛石晶體中每個(gè)C與 4個(gè)C相連，砷化鎵晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，故GaAs晶體中，每個(gè)As與4個(gè)Ga相連；
故答案為：4；
②As和Se屬于同一周期，且As屬于第VA族，Se屬于第VIA族，As原子4p能級(jí)容納3個(gè)電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于Se，
故答案為：＞；
（4）AsO₄^3-中含有的孤電子對(duì)數(shù)是0，中心原子有4個(gè)共價(jià)鍵，所以其構(gòu)型是正四面體形．原子總數(shù)相同．價(jià)電子總數(shù)相同的分子稱為等電子體．AsO₄^3-中含有5個(gè)原子，32個(gè)價(jià)電子，所以與其互為等電子體的一種分子為四氯化碳，
故答案為：正四面體形；CCl₄

點(diǎn)評(píng)：本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布式、雜化軌道、化學(xué)鍵、電離能、配合物、晶胞計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，會(huì)利用均攤法進(jìn)行晶胞有關(guān)計(jì)算，注意配位鍵形成條件．