Question

2．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1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²或[Ar]3d⁸4s²，3d能級(jí)上的未成對(duì)的電子數(shù)為2；
（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)型是正四面體．
②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氨的沸點(diǎn)高于（填“高于”或“低于”）膦（PH₃），原因是氨氣分子間存在氫鍵；
氨是極性分子（填“極性”或“非極性”），中心原子的軌道雜化類型為sp³．
（3）單質(zhì)銅及鎳都是由金屬鍵形成的晶體．
（4）某鎳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3：1．
②若合金的密度為dg/cm³，晶胞參數(shù)a=$\root{3}{\frac{251}{d{N}_{A}}}$×10⁷nm．

Answer 1

分析 （1）Ni是28號(hào)元素，其原子核外有28個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫鎳元素基態(tài)原子的電子排布式；3d能級(jí)上的未成對(duì)的電子數(shù)為2；
（2）①[Ni（NH₃）₆]SO₄中陰離子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=4+$\frac{6+2-4×2}{2}$=4且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷硫酸根離子的立體構(gòu)型；
②含有孤電子對(duì)和含有空軌道的原子之間存在配位鍵，提供孤電子對(duì)的成鍵原子是N；
③有氫鍵的氫化物熔沸點(diǎn)較高；
氨氣分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，正負(fù)電荷重心不重合；氨氣分子中中心原子N原子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+$\frac{5-3×1}{2}$=4且含有一個(gè)孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷N原子的軌道雜化類型；
（3）金屬晶體中存在金屬鍵；
（4）①該晶胞中Ni原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1、Cu原子個(gè)數(shù)=6×$\frac{1}{2}$=3；
②該晶胞的化學(xué)式為Cu₃Ni，若合金的密度為dg/cm³，晶胞參數(shù)=$\root{3}{\frac{\frac{M}{{N}_{A}}}{ρ}}$．

解答 解：（1）Ni是28號(hào)元素，其原子核外有28個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²或[Ar]3d⁸4s²；3d能級(jí)上的未成對(duì)的電子數(shù)為2，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²或[Ar]3d⁸4s²；2；
（2）①[Ni（NH₃）₆]SO₄中陰離子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=4+$\frac{6+2-4×2}{2}$=4且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷硫酸根離子的立體構(gòu)型為正四面體，
故答案為：正四面體；
②含有孤電子對(duì)和含有空軌道的原子之間存在配位鍵，在[Ni（NH₃）₆]²⁺中Ni²⁺提供空軌道、NH₃提供孤電子對(duì)，所以在[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，
故答案為：配位鍵；N；
③有氫鍵的氫化物熔沸點(diǎn)較高，氨氣中含有氫鍵、膦中不含氫鍵，則氨的熔沸點(diǎn)高于膦；
氨氣分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，正負(fù)電荷重心不重合，所以為極性分子；氨氣分子中中心原子N原子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+$\frac{5-3×1}{2}$=4且含有一個(gè)孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷N原子的軌道雜化類型為sp³，
故答案為：高于；氨氣分子間存在氫鍵；極性；sp³；
（3）金屬晶體中存在金屬鍵，則該物質(zhì)中含有金屬鍵，故答案為：金屬；
（4）①該晶胞中Ni原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1、Cu原子個(gè)數(shù)=6×$\frac{1}{2}$=3，則Cu、Ni原子個(gè)數(shù)之比為3：1，故答案為：3：1；
②該晶胞的化學(xué)式為Cu₃Ni，若合金的密度為dg/cm³，晶胞參數(shù)=$\root{3}{\frac{\frac{M}{{N}_{A}}}{ρ}}$=$\root{3}{\frac{\frac{251}{{N}_{A}}}7cy4dyq}$cm=$\root{3}{\frac{251}{d{N}_{A}}}$×10⁷nm，故答案為：$\root{3}{\frac{251}{d{N}_{A}}}$×10⁷．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，涉及晶胞計(jì)算、價(jià)層電子對(duì)互斥理論、配位鍵、原子核外電子排布等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、基本理論的理解和運(yùn)用，孤電子對(duì)的計(jì)算方法是易錯(cuò)點(diǎn)．