Question

【題目】鎳是重要的合金元素，可制作鎳鉻、鎳鋁等合金，鎳也常用作有機加氫的催化劑及制取配合物。

（1）寫出基態(tài)Cr的簡化電子排布式__________，Cr中共有__________種不同能級的電子。

（2）Ni(CO)n與Fe(CO)5同屬金屬羰基配合物，形成配合物時，每個CO提供一對電子與金屬原子形成配位鍵，研究發(fā)現(xiàn)金屬原子的價電子和CO提供的電子總和等于18。

①Ni、C、O的電負(fù)性由大到小的順序為____________________。

② Ni(CO)n分子中n=__________。

③已知Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm，根據(jù)巖漿晶出規(guī)則熔融的NiO和FeO巖漿在冷卻過程中，NiO更容易先結(jié)晶，試解釋其原因____________________。

（3）檢定鎳、鈷、銅鈀等可用雙氰胺，化學(xué)式C2H4N4，其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。雙氰胺分子中碳原子的雜化方式有__________，分子結(jié)構(gòu)中鍵能最大的共價鍵是__________。

（4）鎳的晶體結(jié)構(gòu)、鎳鋁合金的晶胞如圖所示。

①鎳晶體的堆積方式為__________。

②已知Al的第一、第二電離能分別為：l1=578kJ/mol，l2=1817kJ/mol，簡述l2遠(yuǎn)大于l1的原因__________________________________________________。

③已知：鎳鋁合金密度為dg/cm3，NA代表阿伏伽德羅常數(shù)，則鋁鎳的核間距為__________ pm。(用代數(shù)式表示)

Answer 1

【答案】 [Ar]3d3 6 O>C>Ni 4 Ni2+離子半徑小于Fe2+，NiO中離子鍵更強，晶格能更高，故NiO熔點高于FeO,巖漿冷卻過程中NiO先晶出 sp、sp2 CN 面心立方最密堆積或ccp或fcc 因為Al失去一個電子后最外層是3s2,s是全充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，第二個電子很難失去，所以I2遠(yuǎn)大于I1

【解析】（1）Cr屬于24號元素，根據(jù)構(gòu)造原理可知Cr的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d3，簡化為[Ar]3d3，由基態(tài)核外電子排布式可知共有6種不同能級；

（2）①Ni、C、O的電負(fù)性由大到小的順序為O>C>Ni；② Ni(CO)n分子中金屬原子的價電子和CO提供的電子總和等于18，Ni的價電子數(shù)為10，一個CO提供2個電子，所以n應(yīng)該是4；③Ni2+離子半徑小于Fe2+，NiO中離子鍵更強，晶格能更高，故NiO熔點高于FeO,巖漿冷卻過程中NiO先晶出。

（3）根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式圖，C原子的化學(xué)鍵連接方式有直線型和平面三角形兩種構(gòu)型，由此推斷雜化方式為sp、sp2兩種，鍵能大小順序為：三鍵>雙鍵>單鍵，故分子結(jié)構(gòu)中鍵能最大的共價鍵是CN。

（4）①根據(jù)圖示可知，鎳晶體的堆積方式為：面心立方最密堆積或ccp或fcc。②Al的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p1，失去3p1的電子比較容易所以第一電離能較小，失去3p1后3s2為全充滿，較難失去電子，所以第二電離能遠(yuǎn)大于第一電離能。③根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，一個晶胞中含有1個Al一個Ni，所以一個晶胞的質(zhì)量為： g；晶胞的邊長為cm，鋁和鎳的距離為晶胞對角線的一半，所以距離為pm。