Question

【題目】東晉《華陽國志南中志》卷四種已有關于白銅的記載，云南鎳白銅(銅鎳合金)文明中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品。回答下列問題：

(1)鎳元素基態原子的價電子軌道表示式___，3d能級上的未成對的電子數為___。

(2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構型是___。

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

③氨的沸點_______(“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是______。

(3)單質銅及鎳都是由__鍵形成的晶體：元素同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構如圖所示。

①晶胞中銅原子與鎳原子的數量比為___。

②若合金的密度為dg/cm3，晶胞參數a=____nm。

Answer 1

【答案】 2 正四面體 配位鍵 N 高于 NH3分子間可以形成氫鍵，熔沸點升高 金屬鍵 銅的3d能級是全滿狀態，更穩定 3：1 ×107

【解析】

(1)Ni元素原子核外電子數為28，結合能量最低原理書寫核外電子排布式；

(2)①SO42-中S原子的成鍵電子對數=4，孤電子對數==0，價層電子對數=4+0=4；

②Ni2+提供空軌道，NH3中N原子含有孤電子對，二者之間形成配位鍵；

③PH3分子之間為范德華力，氨氣分子之間形成氫鍵，增大了物質的沸點；

(3)單質銅及鎳都屬于金屬晶體；Cu+的外圍電子排布為3d10，Ni+的外圍電子排布為3d84s1，Cu+的核外電子排布更穩定；

(4)①根據均攤法計算晶胞中Ni、Cu原子數目；

②根據m=ρV計算晶胞參數。

(1)Ni元素原子核外電子數為28，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2，其價層電子軌道式為，3d能級上的未成對電子數為2；

(2)①SO42-中S原子的成鍵電子對數=4，孤電子對數==0，價層電子對數=4+0=4，離子空間構型為正四面體；

②Ni2+提供空軌道，NH3中N原子含有孤電子對，提供孤電子對，二者之間形成配位鍵；

③PH3分子之間為范德華力，氨氣分子之間形成氫鍵，分子之間的作用力更強，增大了物質的沸點，故氨氣的沸點高于PH3分子的；

(3)單質銅及鎳都屬于金屬晶體，都是由金屬鍵形成的晶體；Cu+的外圍電子排布為3d104s1，Ni+的外圍電子排布為3d84s2，Cu+的核外電子排布3d軌道處于全充滿的穩定狀態，再失去第二個電子更難，而鎳失去的是4s軌道的電子，所以元素銅的第二電離能高于鎳。

(4)①晶胞中Ni處于頂點，Cu處于面心，則晶胞中Ni原子數目為8×=1，Cu原子數目=6×=3，故Cu與Ni原子數目之比為3：1。

②該晶胞屬于面心立方密堆積，晶胞質量質量為g，根據m=ρV可有：g=dgcm-3×(a×10-7cm)3，解得a=×107。