Question

【題目】[化學-—選修3：物質結構與性質]東晉《華陽國志南中志》卷四中已有關于白銅的記載，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。回答下列問題：

（1）鎳元素基態原子的電子排布式為_________，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（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】37.（ 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號元素，位于第四周期，第Ⅷ族，根據核外電子排布規則，其基態原子的電子排布式為1s22s2 2p63s23p63d84s2，3d能級有5個軌道，先占滿5個自旋方向相同的電子，剩余3個電子再分別占據三個軌道，電子自旋方向相反，所以未成對的電子數為2。

（2）①根據價層電子對互斥理論，SO42-的σ鍵電子對數等于4，孤電子對數為（6+2-2×4）÷2=0，則陰離子的立體構型是正四面體形。

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

③氨分子間存在氫鍵，分子間作用力強，所以氨的沸點高于膦（PH3）；根據價層電子對互斥理論，氨中心原子N的σ鍵電子對數等于3，孤電子對數為（5-3）÷2=1，則中心原子是sp3雜化，分子成三角錐形，正負電荷重心不重疊，氨是極性分子。

（3）銅和鎳屬于金屬，則單質銅及鎳都是由金屬鍵形成的晶體；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根據均攤法計算，晶胞中銅原子個數為6×1/2=3，鎳原子的個數為8×1/8=1，則銅和鎳原子的數量比為3：1。

②根據上述分析，該晶胞的組成為Cu3Ni，若合金的密度為dg/cm3，根據ρ=m÷V，則晶胞參數a=nm。