Question

9．镍（Ni）是一种重要的金属，在材料科学等领域有广泛应用．
（1）Ni在元素周期表中的位置是第四周期，第Ⅷ族．
（2）镍易形成配合物，如：Ni（CO）₄、[Ni（NH₃）₆]²⁺　等．写出一种与配体CO互为等电子体的阴离子CN^-、C₂^2-．配体NH₃中N原子的杂化类型为sp³，它可用作致冷剂的原因是液态氨汽化时需吸收大量的热．若[Ni（NH₃）₆]²⁺　为正八面体构型，则[Ni（CO）₂（NH₃）₄]²⁺的结构有2种．
（3）镍常见化合价为+2、+3，在水溶液中通常只以+2价离子的形式存在．+3价的镍离子具有很强的氧化性，在水中会与水或酸根离子迅速发生氧化还原反应．Ni³⁺的电子排布式为[Ar]3d⁷或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷，NiO（OH）溶于浓盐酸的化学方程式为2NiO（OH）+6HCl（浓）=2NiCl₂+Cl₂↑+4H₂O．
（4）镍和镧（${\;}_{57}^{139}$La）组成的一种合金LaNi_x是较好的储氢材料，能快速可逆地存储和释放H₂．LaNi_x的晶胞如图，其储氢原理为：镧镍合金吸附H₂，H₂解离为原子，H储存在其中形成LaNi_xH₆．LaNi_xH₆中，x=5．该贮氢的镧镍合金、泡沫氧化镍、氢氧化钾溶液组成的镍氢电池被用于制作原子钟．

Answer 1

分析 （1）Ni的原子数序为28，位于周期表第四周期第Ⅷ族；
（2）CO的电子数为14，含有2个原子，根据等电子体的定义分析；根据NH₃中N原子的δ键判断杂化类型；根据CO的相邻和相对位置判断同分异构体数目；
（3）结合能量最低原理书写离子的电子排布式；NiO（OH）具有氧化性，与盐酸发生氧化还原反应；
（4）利用均摊法计算晶胞的结构．

解答 解：（1）Ni的原子数序为28，位于周期表第四周期第Ⅷ族，
故答案为：第四周期，第Ⅷ族；
（2）CO的电子数为14，含有2个原子，它的等电子体有等CN^-、C₂^2-；NH₃中N原子形成3个δ键，孤电子对数目孤$\frac{1}{2}$（5-3×1）=1，价层电子对数目为3+1=4，为杂化sp³；氨气易液化，液化时吸收大量的热，可用作制冷剂；[Ni（CO）₂（NH₃）₄]²⁺的结构中，CO可位于平面的相邻和相对两种位置，
故答案为：CN^-、C₂^2-；sp³；液态氨汽化时需吸收大量的热；2；
（3）Ni³⁺的电子排布式为：[Ar]3d⁷或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷，NiO（OH）具有氧化性，与盐酸发生氧化还原反应，化学方程式为2NiO（OH）+6HCl（浓）=2NiCl₂+Cl₂↑+4H₂O，
故答案为：[Ar]3d⁷或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷；2NiO（OH）+6HCl（浓）=2NiCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
（4）由晶胞结构可知，晶胞中La位于顶点，共有8×$\frac{1}{8}$=1，Ni位于面心和体心，面心共有8×$\frac{1}{2}$=4，体心为1，共有5个Ni原子，故该物质中La原子、Ni原子数目之比=1：5，则x=5，
故答案为：5．

点评 本题考查较为综合，涉及物质结构与性质的考查，题目难度中等，本题注意等电子体的判断，利用均摊法计算晶胞的结构，学习中注意杂化类型的判断、电子排布式的书写等方法性的问题．