Question

【题目】钒和镍及其化合物是重要的催化剂和合金材料．请回答：
（1）基态V原子的价层电子排布式为；其中能量最高的电子所占用能级的原子轨道有个伸展方向．
（2）VO2+与 可形成配合物． 中，三种非金属原子的第一电离能由大到小的顺序为（用元素符号表示）；C原子的杂化轨道类型为 ．
（3）镍形成的Ni（NH3）62+、Ni（CN）42﹣中，NH3分子中N原子的价层电子对数目为 ． 写出一种与CN﹣互为等电子体的分子的化学式： ．
（4）La﹣Ni合金是重要的储氢材料，储氢后的晶胞如图所示．①合金中，1个La原子周围距离最近切相等的La原子数目为
②含有1molNi原子的合金中储存H2的物质的量为 ．

Answer 1

【答案】
（1）3d34s2；5
（2）O＞C＞H；sp3和sp2
（3）4；CO或者N2
（4）6；0.6mol
【解析】解：（1）V原子为23号元素，则价层电子排布式为：3d34s2；能量最高的为3d轨道，有5个伸展方向；故答案为：3d34s2；5；（2） 中，三种非金属原子分别为H、C、O，又同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，所以H、C、O三种非金属原子的第一电离能由大到小的顺序为O＞C＞H；又由 可以看出C原子分别形成单键和双键，则C原子的杂化轨道类型为sp3和sp2；故答案为：O＞C＞H；sp3和sp2；（3）NH3分子中N原子共用电子对数为3对，还有1对孤电子对，所以NH3分子中N原子的价层电子排布对数目位4对；CN﹣中含有2个原子，且其价电子数是10，与CN﹣互为等电子体的一种分子为CO、N2等，故答案为：4；CO或者N2；（4）①由晶胞可以看出1个La原子周围距离最近的La原子在顶点上，所以距离最近且相等的La原子数目为6，故答案为：6；②根据晶胞可以看出La原子个数为8× =1，Ni原子个数为8× +1=5，所以合金化学式为LaNi5 ， 并且一个晶胞储存2× +8× =3个氢气分子，则1molNi原子的合金中储存H2的物质的量为 mol=0.6mol，故答案为：0.6mol．
（1）V原子为23号元素，根据核外电子排布规律书写价层电子排布式；能量最高的为3d轨道，有5个伸展方向；（2）同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小；根据结构可以看出C原子分别形成单键和双键，则C原子的杂化轨道类型为sp3和sp2；（3）根据氨气的电子式判断N原子的价层电子排布对数目；原子个数相等且价电子数相等的分子或离子为等电子体；（4）①根据晶胞可以看出1个La原子周围距离最近的La原子在顶点上；
②根据晶胞可以看出La原子个数为8× =1，Ni原子个数为8× +1=5，所以合金化学式为LaNi5 ， 并且一个晶胞储存2× +8× =3个氢气分子，据此计算．