Question

（2011?泰州二模）能源、材料和信息是現代社會的三大“支柱”．
（1）目前，利用金屬或合金儲氫的研究已取得很大進展，右圖是一種鎳基合金儲氫后的晶胞結構圖．
①Ni原子的價電子排布式是

3d⁸4s²

．
②該合金儲氫后，含1mol La的合金可吸附H₂的數目為

3N_A

．
（2）南師大結構化學實驗室合成了一種多功能材料--對硝基苯酚水合物（化學式為C₆H₅NO₃?1.5H₂O）．實驗表明，加熱至94℃時該晶體能失去結晶水，由黃色變成鮮亮的紅色，在空氣中溫度降低又變為黃色，具有可逆熱色性；同時實驗還表明它具有使激光倍頻的二階非線性光學性質．
①晶體中四種基本元素的電負性由大到小的順序是

O＞N＞C＞H

．
②對硝基苯酚水合物失去結晶水的過程中，破壞的微粒間作用力是

氫鍵

．
（3）科學家把NaNO₃和Na₂O在一定條件下反應得到一種白色晶體，已知其中陰離子與SO₄^2-互為等電子體，且該陰離子中的各原子的最外層電子都滿足8電子穩定結構．該陰離子的電子式是

，其中心原子N的雜化方式是

sp³

．

Answer 1

分析：（1）①Ni是28號元素，其核外有28個電子，鎳原子3d、4s能級上電子為其價電子，根據構造原理書寫其價電子排布式；
②利用均攤法計算該晶胞中氫氣分子和La原子個數之比，根據氫分子和La原子個數的關系式計算；
（2）①元素的非金屬性越強其電負性越強；
②對硝基苯酚水合物之間氧原子和氫原子間存在氫鍵；
（3）原子個數相等價電子數相等的微粒屬于等電子體，且等電子體結構相似，陰離子與SO₄^2-互為等電子體，且該陰離子中的各原子的最外層電子都滿足8電子穩定結構，則該離子是NO₄ ^3-，根據價層電子對互斥理論確定其雜化方式．

解答：解：（1）①Ni是28號元素，其核外有28個電子，鎳原子3d、4s能級上電子為其價電子，根據構造原理知Ni原子的價電子排布式為3d⁸4s²，故答案為：3d⁸4s²；
②該晶胞中氫氣分子個數=8×

1

4

+2×

1

2

=3，La原子個數=8×

1

8

=1，所以該物質中氫分子和La原子個數比是3：1，則含1mol La的合金可吸附H₂的數目為，故答案為：3N_A；
（2）①元素的非金屬性越強其電負性越強，O、N、C、H的非金屬性逐漸減弱，所以O、N、C、H的電負性逐漸減弱，則O、N、C、H的電負性由大到小的順序是O＞N＞C＞H，故答案為：O＞N＞C＞H；
②對硝基苯酚水合物之間氧原子和氫原子間存在氫鍵，所以對硝基苯酚水合物失去結晶水的過程中，破壞的微粒間作用力是氫鍵，故答案為：氫鍵；
（3）原子個數相等價電子數相等的微粒屬于等電子體，且等電子體結構相似，陰離子與SO₄^2-互為等電子體，且該陰離子中的各原子的最外層電子都滿足8電子穩定結構，則該離子是NO₄ ^3-，其電子式為：，該離子中價層電子對=4+

1

2

（5+3-4×2）=4，所以N原子采用sp³雜化，故答案為：，sp³．

點評：本題考查電子排布式的書寫、雜化方式的判斷、電負性的判斷等知識點，難點是NO₄ ^3-電子式的書寫，正確理解“該陰離子中的各原子的最外層電子都滿足8電子穩定結構”是解（3）題的關鍵，同時考查分析、解決問題的能力，難度中等．