Question

9．金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛．请回答下列问题：
（1）Ni原子的核外电子排布式为[Ar]3d⁸4s²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；
（2）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO＞FeO（填“＜”或“＞”）；
（3）NiO晶胞中Ni的配位数为6；
（4）过渡金属配合物Ni（CO）_n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n=4．CO与N₂结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为1：2．
（5）甲醛（H₂C═O）在Ni催化作用下加氢可得甲醇（CH₃OH）．甲醇分子内C原子的杂化方式为sp³，甲醇分子内的O-C-H键角小于（填“大于”、“等于”或“小于”）甲醛分子内的O-C-H键角．
（6）往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu（NH₃）₄]²⁺配离子．已知NF₃与NH₃的空间构型都是三角锥形，但NF₃不易与Cu²⁺形成配离子，其原因是N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，在NF₃中，共用电子对偏向F，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难与Cu²⁺形成配位键．

Answer 1

分析 （1）镍属于28号元素，根据构造原理可以写出该原子的核外电子排布式；
（2）离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔点越高；
（3）Ni0、Fe0的晶体结构类型均与氯化钠的相同，而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6，据此判断Ni0晶胞中Ni的配位数；
（4）利用Ni的价电子数和CO提供电子对数计算得出；CO与氮气互为等电子体，故CO中C与O原子之间形成三键；
（5）根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式，价层电子对个数=配原子个数+孤电子对个数，根据甲醇分子甲醛分子空间构型判断其键角；
（6）N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，所以NH₃中共用电子对偏向N，而在NF₃中，共用电子对偏向F，偏离N原子，难与Cu²⁺形成配位键．

解答 解：（1）镍属于28号元素，根据构造原理可以写出该原子的核外电子排布式，Ni的核外电子排布式是[Ar]3d⁸4s²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，
故答案为：[Ar]3d⁸4s²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；
（2）Ni0、Fe0的晶体结构类型均与氯化钠的相同，说明二者都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔点越高．由于Ni²⁺的离子半径小于Fe²⁺的离子半径，属于熔点是NiO＞FeO，
故答案为：＞；
（3）因为Ni0、Fe0的晶体结构类型均与氯化钠的相同，而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6，所以Ni0晶胞中Ni的配位数也为6，
故答案为：6；
（4）中心原子是Ni原子，其价电子数是10，每个配体提供的电子数是2，10+2n=18，n=4，CO与氮气互为等电子体，故CO中C与O原子之间形成三键，分子中σ键与π键的数目比为1：2，
故答案为：4；1：2；
（5）甲醇分子内C原子价层电子对个数=0+4=4，所以C原子的杂化方式为sp³杂化，甲醛中C原子形成3个σ键，为sp²杂化，是平面三角形结构，键角为120°，甲醇分子内碳原子形成4个σ键，无孤电子对，杂化方式为sp³杂化，是四面体结构，O-C-H键角约为109°28′，键角小于120°，所以甲醇分子内O-C-H键角比甲醛分子内O-C-H键角小，
故答案为：sp³　小于；
（6）N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，所以NH₃中共用电子对偏向N，而在NF₃中，共用电子对偏向F，偏离N原子，导致NF₃中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF₃不易与Cu²⁺形成配离子，
故答案为：N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，在NF₃中，共用电子对偏向F，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难与Cu²⁺形成配位键．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布式、熔点比较、配位数、杂化轨道、配合物等，注意掌握价层电子对理论和杂化理论，题目难度中等．