Question

【題目】金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應用廣泛。試回答下列問題：

（1）Ni2+電子排布中，電子填充的能量最高的能級符號為______。

（2）金屬Ni能與CO形成配合物Ni（CO）4．與CO互為等電子體的一種分子為______（寫化學式，下同），與CO互為等電子體的一種離子為______。

（3）丁二酮肟（）是檢驗Ni2+的靈敏試劑。丁二酮肟分子中C原子軌道雜化類型為______，2mol丁二酮肟分子中所含σ鍵的數目為______。

（4）丁二酮肟常與NI2+形成圖A所示的配合物，圖B是硫代氧的結果：

①A的熔、沸點高于B的原因為______。

②B晶體含有化學鍵的類型為______（填選項字母）。

A．σ鍵B．金屬鍵C．配位鍵D．π鍵

（5）人工合成的氧化鎳往往存在缺陷，某缺陷氧化銀的組成為Ni0.97O，其中Ni元素只有+2和+3兩種價態，兩種價態的鎳離子數目之比為______。

（6）Ni2+與Mg2+、O2-形成晶體的晶胞結構如圖所示（Ni2+未畫出），則該晶體的化學式為______。

Answer 1

【答案】3d N2 CN- sp3和sp2 30NA A分子間存在氫鍵 ACD 91：6 Mg2NiO3

【解析】

（1）Ni2+電子排布中，電子填充的能量最高的能級符號為3d；

（2）原子數與價電子數分別都相等的互為等電子體；

（3）（1）根據價層電子對互斥理論確定中心原子雜化方式，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；C-H為碳氫σ鍵，C-C為碳碳σ鍵，C=N含有一個碳氮σ鍵；

（4）①A分子中含有-OH，分子間易形成氫鍵；

②根據圖可知碳碳間、碳氮間為共價鍵，氮鎳間為配位鍵，氧氫間有氫鍵；根據碳原子成鍵類型判斷。

（5）設+2、+3兩種Ni原子數分別為x，y，則x+y=0.97，2x+3y=2，據此計算x：y；

（6）根據晶胞中原子分攤計算Mg2+、O2-的數目分別為2、3，再根據化合物中化合價代數和為0計算Ni2+的數目。

（1）Ni的原子序數是28，因此基態Ni原子中，電子填充的能量最高的能級符號為3d，故答案為：3d；

（2）原子數與價電子數分別都相等的互為等電子體，則與CO互為等電子體的分子為N2，與CO互為等電子體的陰離子為CN-等；故答案為：N2；CN-；

（3）丁二酮肟分子中C原子，甲基上碳原子價層電子對個數是4且不含孤電子對，為sp3雜化，連接甲基的碳原子含有3個價層電子對且不含孤電子對，為sp2雜化，分子中含有13個單鍵，和2個雙鍵，則共含有15個σ鍵，所以1mol丁二酮肟含有σ鍵數目為15NA，2mol丁二酮肟含有σ鍵數目為30NA，故答案為：sp3和sp2；30NA；

（4）①A分子中含有-OH，分子間易形成氫鍵，B分子不能形成氫鍵，故答案為：A分子間存在氫鍵；

②根據圖可知碳碳間形成非極性共價鍵、碳氮間為極性共價鍵，氮鎳間為配位鍵，氧氫間形成氫鍵，無離子鍵、金屬鍵，故選ACD，故答案為：ACD；

（5）設+2、+3兩種Ni原子數分別為x，y，則x+y=0.97，2x+3y=2，解得：x：y=91：6，故答案為：91：6；

（6）晶胞中原子分攤得到Mg2+的數目=4×=2，O2-的數目=12×=3，化合物中化合價代數和為0，所以Ni2+的數目為1，所以化學式為Mg2NiO3，故答案為：Mg2NiO3。