Question

16．目前，全世界鎳的消費量僅次于銅、鋁、鉛、鋅，居有色金屬第五位．鎳行業發展蘊藏著巨大潛力．
（1）配合物Ni（CO）₄常溫下為液態，易溶于CCl₄、苯等有機溶劑．固態Ni（CO）₄屬于分子晶體；Ni元素在元素周期表中的位置是第四 周期，第Ⅷ 族；鎳有${\;}_{28}^{63}$Ti和${\;}_{28}^{57}$Ti兩種原子，它們互稱為同位素．
（2）如圖所示配合物分子內的作用力有ACE（填編號）．
A．氫鍵   B．離子鍵   C．共價鍵  D．金屬鍵   E．配位鍵
（3）很多不飽和有機物在Ni催化下可以與H₂發生加成反應．如 ①CH₂=CH₂、②CH≡CH、③、④HCHO等，其中分子屬于平面結構的有①②③④（填物質序號），預測HCHO分子的立體結構為平面三角形．
（4）氫氣是新型清潔能源，鑭（La）和鎳（Ni）的合金可做儲氫材料．該合金的晶胞如圖所示，晶胞中心有一個鎳原子，其他鎳原子都在晶胞面上，鑭原子都在晶胞頂點上．該晶體的化學式為Ni₅La或LaNi₅．

Answer 1

分析 （1）根據Ni（CO）₄的熔點、溶解性判斷晶體類型，Ni元素是28號元素，根據核外電子排布規律書寫基態原子的電子排布式，確定在周期表中的位置；質子數相同、中子數不同的原子互為同位素；
（2）根據圖可知碳碳鍵、碳氮鍵為共價鍵，氮鎳鍵為配位鍵，氧氫間存在共價鍵、氫鍵；
（3）CH₂=CH₂、為平面型結構，乙炔為直線型結構，計算HCHO中C原子價層電子對數與孤電子對，判斷HCHO立體結構；
（4）利用均攤法計算晶胞中Ni、La原子數目，進而確定其化學式．

解答 解：（1）配合物Ni（CO）₄常溫為液態，熔點低，易溶于CCl₄、苯等有機溶劑，所以Ni（CO）₄屬于分子晶體；Ni元素是28號元素，位于第四周期第Ⅷ族，其基態原子的電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，處于第四周期Ⅷ族；⁶³₂₈Ti和⁵⁷₂₈Ti是質子數相同、中子數不同的原子，二者互為同位素；
故答案為：分子；四、Ⅷ；同位素；
（2）根據圖可知碳碳鍵、碳氮鍵為共價鍵，氮鎳鍵為配位鍵，氧氫間存在共價鍵、氫鍵，
故選：ACE；
（3）CH₂=CH₂、為平面型結構，乙炔為直線型結構，一定為平面結構，HCHO中碳原子價層電子對數為3+$\frac{4-1-1-2}{2}$=3，沒有孤對電子，故其空間構型為平面三角形，也屬于平面結構，
故答案為：①②③④；平面三角；
（4）晶胞中心有一個鎳原子，其他8個鎳原子都在晶胞面上，鑭原子都在晶胞頂點．所以晶胞中含有的鎳原子為1+8×$\frac{1}{2}$=5，晶胞含有的鑭原子為8×$\frac{1}{8}$=1，所以晶體的化學式Ni₅La或LaNi₅，
故答案為：Ni₅La或LaNi₅．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及晶體類型與性質、化學鍵、分子空間結構、晶胞計算等，難度中等，注意利用均攤法進行晶胞的有關計算．