Question

【題目】Ni元素在生產、生活中有著廣泛的應用。 回答下列問題:

（1）基態Ni原子價層電子的排布式為　____。

（2）科學家在研究金屬礦物質組分的過程中,發現了Cu-Ni-Fe等多種金屬互化物。確定某種金屬互化物是晶體還是非晶體最可靠的科學方法是對固體進行_____。

（3）Ni能與類鹵素(SCN)2反應生成Ni(SCN)2。Ni(SCN)2中,第一電離能最大的元素是____;(SCN)2分子中,硫原子的雜化方式是____ ,σ鍵和π鍵數目之比為_____。

（4）[Ni(NH3)6](NO3)2中,不存在的化學鍵為____ (填標號)。

a.離子鍵　 b.金屬鍵　 c.配位鍵　 d.氫鍵

（5）鎳合金儲氫的研究已取得很大進展。

①圖甲是一種鎳基合金儲氫后的晶胞結構示意圖。 該合金儲氫后,含1molLa的合金可吸附H2的數目為_____。

②Mg2NiH4是一種貯氫的金屬氫化物。在Mg2NiH4晶胞中，Ni原子占據如圖乙的頂點和面心，Mg2+ 處于乙圖八個小立方體的體心。Mg2+位于Ni原子形成的　___ (填“八面體空隙”或“四面體空隙”)。 若晶體的密度為dg/cm3，Mg2NiH4的摩爾質量為Mg/mol，則Mg2+和Ni原子的最短距離為　___ nm(用含d、M、NA 的代數式表示)。

Answer 1

【答案】3d84s2 X射線衍射實驗 N sp3雜化 5：4 b 3NA 四面體空隙

【解析】

（1）Ni的原子序數為28，根據能量最低原理可寫出電子排布式為1S22S22P63S23P63d84s2或[Ar]3d84s2，則其價電子排布為3d84s2；

（2）確定某種金屬互化物是晶體還是非晶體的方法是X射線衍射實驗；

（3）一般情況下，非金屬性越強，第一電離能越大，但N原子最為層2p軌道為半滿穩定狀態，第一電離能高于相連元素，所以Ni(SCN)2中，第一電離能最大的元素是N；（SCN）2分子結構簡式為N≡C-S-S-C≡N，其中S原子價層電子對個數是4且含有2個孤電子對，根據價層電子對互斥理論可知硫原子的雜化方式為sp3雜化；共價單鍵為σ鍵，共價雙鍵中含有一個σ鍵、一個π鍵，共價三鍵中含有1個σ鍵、2個π鍵，則σ鍵和π鍵數目之比為5：4；

（4）[Ni(NH3)6](NO3)2中，NH3與Ni2+之間為配位鍵；氨氣分子之間存在氫鍵；[Ni(NH3)6]2+與NO3-之間為離子鍵，不存在金屬鍵，故選b；

（5）①晶胞中La原子數目=8×=1、H2分子數目==3，故含1molLa的合金可吸附H2的物質的量為1mol×3=3mol，數目為3NA；

②Ni原子占據頂點和面心，Mg2+ 處于八個小立方體的體心，所以Mg2+位于Ni原子形成的四面體空隙；

該晶胞中Ni原子個數=8×+6×=4、Mg2+個數為8，根據化學式知，H原子個數為16，所以晶胞的質量為，又已知晶胞的密度為dg/cm3，則晶胞的棱長為 ，根據晶胞結構可知Mg2+和Ni原子的最短距離為晶胞體對角線的，所以最短距離為。