Question

11．高氯酸三碳酰肼合鎳{[Ni（CHZ）₃]（ClO₄）₂ }是一種新型的起爆藥．
（1）Ni²⁺基態核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸．
（2）化學式中CHZ為碳酰肼，組成為CO（N₂H₃）₂．1molN₂H₄ （H₂N-NH₂）分子中含有σ鍵數目為5mol．
（3）高氯酸三碳酰肼合鎳可由NiO、高氯酸及碳酰肼化合而成．NiO的晶胞結構如右圖所示，晶胞中含有的Ni²⁺數目為a，Ni²⁺的配位數為b，NiO晶體中每個鎳離子距離最近的鎳離子數目為c，則a：b：c=2：3：6．

Answer 1

分析 （1）Ni元素原子核外有28個電子，原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，Ni失去4s能級2個電子形成Ni²⁺；
（2）H₂N-NH₂中氮原子之間形成N-N單鍵，N原子與H原子之間形成N-H單鍵；
（3）Ni²⁺離子位于晶胞頂點及面心，可以均攤法計算晶胞中Ni²⁺數目，以頂點Ni²⁺離子研究，與之最近的O^2-離子位于棱中間且關于Ni²⁺離子對稱，與之最近的Ni²⁺離子位于面心，每個頂點為12個面共用，據此答題；

解答 解：（1）Ni元素原子核外有28個電子，原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，Ni失去4s能級2個電子形成Ni²⁺，Ni²⁺離子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸；
（2）H₂N-NH₂中氮原子之間形成N-N單鍵，N原子與H原子之間形成N-H單鍵，分子中含有5個σ鍵，故1molH₂N-NH₂分子中含有σ鍵數目為5mol，
故答案為：5；
（4）根據晶胞結構圖可知，Ni²⁺離子位于晶胞頂點及面心，晶胞中Ni²⁺數目a=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，以頂點Ni²⁺離子研究，與之最近的O^2-離子位于棱中間且關于Ni²⁺離子對稱，故Ni²⁺的配位數b=6，與之最近的Ni²⁺離子位于面心，每個頂點為12個面共用，與之距離最近的鎳離子數目c=12，故a：b：c=4：6：12=2：3：6，
故答案為：2：3：6．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及核外電子排布、化學鍵、晶胞計算等，需要學生具備扎實的基礎，具有一定的空間想象，難度中等．