Question

19．金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面用广泛．
（1）基态镍原子的外围电子排布式为3d⁸4s²．
（2）金属镍能与CO形成配合物Ni（CO）₄，写出与CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学N₂、CN^-．
（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可与H₂发生加成反应．如①CH₂=CH₂、②HC≡CH、③、④HCHO，其中碳原子采取sp²杂化的分子有①③④（填物质序号），HCHO分子的立体结构为平面三角形．
（4）金属镍与镧（La）形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图1所示．该合金的化学式为LaNi₅．
（5）丁二酮肟常用于检验Ni²⁺：在稀氨水中，丁二酮肟与Ni²⁺反应生成鲜红色沉淀，其结构如图2所示．该结构中，除共价键外还存在配位键和氢键，请在图中用箭头和“…”表示出配位键和氢键．

Answer 1

分析 （1）Ni原子核外有28个电子，Ni原子3d、4s能级电子为其外围电子，根据构造原理书写基态镍原子的外围电子排布式；
（2）原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体；
（3）根据价层电子对互斥理论判断原子杂化方式、微粒空间构型；
（4）该晶胞中La原子个数=8×$\frac{1}{8}$=1、Ni原子个数=1+8×$\frac{1}{2}$=5，La、Ni原子个数之比=1：5；
（5）配位键由含有孤电子对的原子指向含有空轨道的原子；
该配合物中N-O中O原子和-OH中氢原子形成氢键．

解答 解：（1）Ni原子核外有28个电子，Ni原子3d、4s能级电子为其外围电子，根据构造原理知基态镍原子的外围电子排布式为3d⁸4s²，故答案为：3d⁸4s²；
（2）原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体，CO分子中原子个数是2、价电子数是14，与CO互为等电子体的分子、离子有N₂、CN^-，故答案为：N₂；CN^-；
（3）①CH₂=CH₂中每个C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，为sp²杂化；
②HC≡CH中每个C原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，所以C原子采用sp杂化；
③中每个C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以为sp²杂化；
④HCHO中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，为sp²杂化，平面三角形结构，碳原子采取sp²杂化的分子有①③④，
故答案为：①③④；平面三角；
（4）该晶胞中La原子个数=8×$\frac{1}{8}$=1、Ni原子个数=1+8×$\frac{1}{2}$=5，La、Ni原子个数之比=1：5，所以其化学式为LaNi₅，故答案为：LaNi₅；
（5）配位键由含有孤电子对的原子指向含有空轨道的原子，Ni含有空轨道、N原子含有孤电子对，所以配位键由N原子指向Ni原子；
该配合物中N-O中O原子和-OH中氢原子形成氢键，该配合物分子中配位键、氢键为，
故答案为：．

点评 本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、氢键、配位键、原子杂化方式判断等知识点，这些都是高频考点，难点是晶胞计算，易错点是配位键和氢键表示方法．