Question

【題目】[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能級上的未成對電子數為_______。

(2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍色溶液。

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＝1 958 kJ·mol–1、INi＝1 753 kJ·mol－1，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________。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)2高于氨氣分子間可形成氫鍵極性sp3金屬銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子3∶1

【解析】

（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，這5個軌道先占滿5個自旋方向相同的電子，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；故答案為：1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)、2；

（2）氨氣分子間存在氫鍵，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，氨氣中心原子N的σ鍵電子對數等于3，孤電子對數（5-3）÷2=1，則中心原子N是sp3雜化，分子成三角錐形，正負電荷重心不重疊，氨氣是極性分子；故答案為：高于、氨氣分子間可形成氫鍵、極性、sp3；

（3）銅和鎳屬于金屬，所以單質銅及鎳都是由金屬鍵形成的晶體；銅和鎳分別失去一個電子后若再失去電子，銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子，所以ICu＞INi；故答案為：金屬；銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子；

（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，則銅和鎳的數量比為3:1；故答案為：3:1。