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，研究發現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，根據巖漿晶出規則熔融的NiO和FeO巖漿在冷卻過程中，NiO更容易先結晶，試解釋其原因____________________。

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

（4）鎳的晶體結構、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，則鋁鎳的核間距為__________ pm。(用代數式表示)

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，比較穩定，第二個電子很難失去，所以I2遠大于I1

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

（2）①Ni、C、O的電負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的價電子數為10，一個CO提供2個電子，所以n應該是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）根據結構簡式圖，C原子的化學鍵連接方式有直線型和平面三角形兩種構型，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，故分子結構中鍵能最大的共價鍵是CN。

（4）①根據圖示可知，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，所以第二電離能遠大于第一電離能。③根據晶胞結構，一個晶胞中含有1個Al一個Ni，所以一個晶胞的質量為： 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。