Question

【題目】[化學(xué)-—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]東晉《華陽(yáng)國(guó)志南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載，云南鎳白銅（銅鎳合金）聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品。回答下列問(wèn)題：

（1）鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_________，3d能級(jí)上的未成對(duì)的電子數(shù)為______。

（2）硫酸鎳溶于氨水形成[Ni（NH3）6]SO4藍(lán)色溶液。

①[Ni（NH3）6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是_____。

②在[Ni（NH3）6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為______，提供孤電子對(duì)的成鍵原子是_____。

③氨的沸點(diǎn) （填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是______；氨是_____分子（填“極性”或“非極性”），中心原子的軌道雜化類型為_______。

（3）單質(zhì)銅及鎳都是由______鍵形成的晶體：元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu＞INi的原因是______。

（4）某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為_____。

②若合金的密度為dg/cm3，晶胞參數(shù)a=________nm

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar] 3d84s2 2

（2）①正四面體

②配位鍵 N

③高于 NH3分子間可形成氫鍵 極性 sp3

（3）金屬 銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子

（4）①3:1

②

【解析】

試題分析：（1）鎳是28號(hào)元素，位于第四周期，第Ⅷ族，根據(jù)核外電子排布規(guī)則，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2 2p63s23p63d84s2，3d能級(jí)有5個(gè)軌道，這5個(gè)軌道先占滿5個(gè)自旋方向相同的電子，再分別占據(jù)三個(gè)軌道，電子自旋方向相反，所以未成對(duì)的電子數(shù)為2。

（2）①根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，SO42-的σ鍵電子對(duì)數(shù)等于4，孤電子對(duì)數(shù)（6+2-2×4）÷2=0，則陰離子的立體構(gòu)型是正四面體形。

②根據(jù)配位鍵的特點(diǎn)，在[Ni（NH3）6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為配位鍵，提供孤電子對(duì)的成鍵原子是N。

③氨氣分子間存在氫鍵，分子間作用力強(qiáng)，所以氨的沸點(diǎn)高于膦（PH3）；根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，氨氣中心原子N的σ鍵電子對(duì)數(shù)等于3，孤電子對(duì)數(shù)（5-3）÷2=1，則中心原子N是sp3雜化，分子成三角錐形，正負(fù)電荷重心不重疊，氨氣是極性分子。

（3）銅和鎳屬于金屬，所以單質(zhì)銅及鎳都是由金屬鍵形成的晶體；銅和鎳分別失去一個(gè)電子后若再失去電子，銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子，所以ICu＞INi。

（4）①根據(jù)均攤法計(jì)算，晶胞中銅原子個(gè)數(shù)為6×1/2=3，鎳原子的個(gè)數(shù)為8×1/8=1，則銅和鎳的數(shù)量比為3:1。

②根據(jù)上述分析，該晶胞的組成為Cu3Ni，合金的密度為dg/cm3，根據(jù)p=m÷V=251÷[（a3×NA）]=d，1cm=107nm，則晶胞參數(shù)a=nm。