Question

在Ni、NiO、Ni₃C、γ-Al₂O₃組成的催化劑表面，可實現(xiàn)H₂O、CO₂及CH₄合成乙醇．
（1）下列說法正確的是

 

（選填序號）．
A．第一電離能：碳原子大于氧原子
B．CO₂分子中含有2個σ鍵和2個π鍵
C．CH₄分子中碳原子采用sp³雜化
D．二甲醚的沸點比乙醇高
（2）鎳原子基態(tài)時的核外電子排布式

 

．
（3）NiO晶胞如圖所示，每個晶胞中與每個Ni²⁺距離相等且最近的Ni²⁺有

 

個，某種有缺陷的氧化鎳晶體由Ni²⁺、Ni³⁺、O^2-及空隙組成，可表示為Ni_0.98O，則n（Ni²⁺）/n（Ni³⁺）=

 

．
（4）對苯二甲酸（ ）、4，4’-聯(lián)吡啶[（可簡化為）]等與Ni²⁺能形成多核配合物．配合物[Ni₂（TPHA）（bpy）₄]（ClO₄）₂絡離子的結構如下圖：

該絡合物中配位原子是：

 

；依據(jù)價層互斥理論，ClO₄^-空間結構為

 

型．

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,元素電離能、電負性的含義及應用,判斷簡單分子或離子的構型,配合物的成鍵情況,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）A．根據(jù)第一電離能的遞變規(guī)律判斷；
B．根據(jù)CO₂分子的結構判斷；
C．根據(jù)甲烷的空間構型進行判斷；
D．根據(jù)二者的微粒間作用力判斷；
（2）根據(jù)Ni原子的原子序數(shù)寫出核外電子排布式；
（3）根據(jù)晶胞的機構特點得到答案；根據(jù)電荷總數(shù)為零計算得出；
（4）根據(jù)絡離子的結構判斷配位原子；計算ClO₄^-的價電子對數(shù)，結合配位原子數(shù)得到空間構型．

解答： 解：（1）A．第一電離能同周期從左到右，呈增大趨勢，C位于O的左側，故A錯；
B．C原子與O原子形成兩個碳氧雙鍵，含有2個σ鍵和2個π鍵，故B正確；
C．甲烷的空間構型為正四面體型，雜化類型為sp³雜化，故C正確；
D．乙醇分子間含有氫鍵，故乙醇熔沸點高于二甲醚，故D錯誤；
故答案為：BC；
（2）Ni原子序數(shù)為28，根據(jù)能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則寫出核外電子排布式為[Ar]3d⁸4s²，故答案為：[Ar]3d⁸4s²；
（3）觀察晶胞可知Ni²⁺位于體心和棱心，體心的Ni²⁺距離最近的棱有12條，所以與Ni²⁺距離相等且最近的Ni²⁺有 12個；設Ni²⁺有x個，則Ni³⁺有0.98-x個，根據(jù)電荷總數(shù)為零計算，2x+3×（0.98-x）=2，x=0.94，Ni³⁺有0.98-x=0.04，n（Ni²⁺）/n（Ni³⁺）=

0.94

0.04

=

47

2

，
故答案為：12；

47

2

；
（4）N原子最外層有5個電子，只需形成3條共價鍵可達到穩(wěn)定結構，根據(jù)題目給出的信息不難判斷出，與Ni²⁺成鍵的N原子都形成了4條共價鍵，由此可推斷出Ni²⁺提供空軌道，N原子提供孤對電子形成配位鍵，同理可以看到與Ni²⁺相連上面的O形成了3條共價鍵，可推知形成了配位鍵，所以N、O為配位原子；ClO₄^-的價電子對數(shù)為

7+1

2

=4，即形成了四條新的雜化軌道，配位數(shù)為4，無孤對電子，其離子團空間構型為正四面體，
故答案為：N、O；正四面體．

點評：本題考查較為全面，涉及到電子排布式、分子空間構型、雜化類型的判斷以及有關晶體的計算，注意總結如何書寫電子排布式，如何判斷分子空間構型以及有關晶體計算等方法．