Question

【題目】2018年3月南開大學教授葉萌春及其團隊借助廉價金屬鎳和苯基硼酸共催化的烯基化反應，首次實現烯丙醇高效、綠色合成重大突破。成果也在最新一期《德國應用化學》上發表。丙烯醇的結構簡式為CH2=CH-CH2OH。請回答下列問題：

（1）基態鎳原子的價電子排布式為___________________。

（2）1 mol CH2=CH-CH2OH含____molσ鍵，烯丙醇分子中碳原子的雜化類型為____。

（3）丙醛（CHCH2CHO）的沸點為49℃，丙烯醇（CH2=CHCH2OH）的沸點為91℃，二者相對分子質量相等，沸點相差較大的主要原因是_______________________________。

（4）羰基鎳[Ni(CO)4)用于制備高純度鎳粉，它的熔點為-25℃，沸點為43℃。羰基鎳晶體類型是_________。

（5）Ni2+能形成多種配離子，如[Ni(NH3)6]2+、[Ni(CN)2]2-和[Ni(SCN)2]-等。NH3的空間構型是_____________。

（6）NiO與NaCl的晶胞結構相似，如圖所示，陰離子采取面心立方堆積，陽離子填充在位于陰離子構成的空隙中。

①氧化鎳晶胞中原子坐標參數：A（0，0，0）、B（1，1，0），則C原子坐標參數為____________。

②已知：氧化鎳晶胞密度為dg·cm-3，NA代表阿伏加德羅常數的值，則Ni2+半徑為__________nm（用代數式表示）。

Answer 1

【答案】3d84s2 9 sp2、sp3 丙烯醇分子間存在氫鍵 分子晶體 三角錐形 （1/2，1，1）

【解析】

(1)根據鎳是28號元素，結合核外電子的排布規律分析解答；

(2)丙烯醇分子中單鍵是σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵；烯丙醇分子中碳原子的雜化類型有2種，飽和碳原子和不飽和碳原子；

(3)根據丙烯醇分子之間存在除范德華力外，還存在氫鍵分析解答；

(4)根據羰基鎳晶體的熔點低分析判斷；

(5)根據價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數，σ鍵個數=配原子個數，孤電子對個數=1/2×(a-xb)計算NH3中的N原子的價層電子對數，判斷N原子的雜化類型，再判斷空間構型；根據等電子體的概念分析解答；

(6)①立體坐標系類似平面坐標系，結合A、B兩點的原子坐標分析判斷；②觀察氧化鎳晶胞圖，1個晶胞含4個“NiO”，面對角線上3個氧離子相切。由密度可以計算晶胞參數a；再計算氧離子半徑，最后利用棱上鎳離子、氧離子相切求出鎳離子半徑。

(1)鎳是28號元素，基態鎳原子的價電子排布式為3d84s2，故答案為：3d84s2；

(2)丙烯醇分子中單鍵是σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵，1個是π鍵，1 mol CH2=CH-CH2OH含9molσ鍵；烯丙醇分子中碳原子的雜化類型有2種，其中碳碳雙鍵2端的碳原子采用sp2，亞甲基中碳原子采用sp3，故答案為：9；sp2、sp3；

(3)丙醛分子之間存在范德華力，丙烯醇分子之間存在除范德華力外，還存在氫鍵，氫鍵比范德華力強，使丙烯醇的沸點比丙醛高，故答案為：丙烯醇分子間存在氫鍵；

(4)羰基鎳晶體的熔點為-25℃，沸點為43℃，熔沸點較低，屬于分子晶體，故答案為：分子晶體；

(5)NH3中的N原子的價層電子對數=3+1/2×(5-3×1)=4，采用sp3雜化，N原子最外層有1個孤電子對，空間構型為三角錐形；故答案為：三角錐形；

(6)①氧化鎳晶胞中原子坐標參數：A(0，0，0)、B(1，1，0)，則C點對應的X軸為1/2，Y軸為1，Z軸為1，原子坐標參數為(1/2，1，1)，故答案為：(1/2，1，1)；

②設晶胞參數為a，觀察氧化鎳晶胞圖，1個晶胞含4個“NiO”，面對角線上3個氧離子相切，d＝75/a3，a＝×107nm。因為棱上鎳離子、氧離子相切。設氧離子半徑為r，有：4r＝a，得：r＝/4a。設鎳離子半徑為x，有：2r＋2x＝a，x＝

nm。答案：