Question

（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的核外电子排布式

 

．

（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能．富勒烯（C₆₀）的结构如图1，分子中碳原子轨道的杂化类型为

 

；1mol C₆₀分子中σ键的数目为

 

．科学家把C₆₀和K掺杂在一起制造出的化合物具有超导性能，其晶胞如图2所示．该化合物中的K原子和C₆₀分子的个数比为

 

．
（3）砷化镓是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与金刚石相似．
①GaAs晶体中，每个As与

 

个Ga相连．
②第一电离能：As

 

 Se（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）Na₃AsO₄可作杀虫剂．AsO₄^3-的空间构型为

 

，与其互为等电子体的一种分子为

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）镍是28号元素，根据原子核外电子排布规律可以写出核外电子排布式；
（2）根据价层电子对互斥理论确定杂化方式，利用均摊法计算每个碳原子含有几个σ键，从而计算1mol C₆₀分子中σ键的数目，利用均摊法确定K原子和C₆₀分子的个数比；
（3）①晶体结构与金刚石相似，则为原子晶体，以共价键形成空间网状结构；
②同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素；
（4）AsO₄^3-中，成键数为4，孤对电子数为（5+3-2×4）×

1

2

=0，为sp³杂化；等电子体的原子数和价电子数相同；

解答： 解：（1）镍是28号元素，根据原子核外电子排布规律可以写出核外电子排布式为：[Ar]3d⁸4s²，故答案为：[Ar]3d⁸4s²；
（2）每个碳原子含有的σ键个数且不含孤电子对，所以采用sp² 杂化，每个碳原子含有的σ键个数为

3

2

，所以1mol C₆₀分子中σ键的数目=

3

2

×60N_A=90N_A，该晶胞中C₆₀个数=1+8×

1

8

=2，6×2×

1

2

=6，所以K原子和C₆₀分子的个数比为6：2=3：1，故答案为：sp²，90N_A，3：1；
（3）①金刚石形成的晶体属于原子晶体，碳原子可以形成4个碳碳单键，所以每个As应与4个Ga相连，故答案为：4；
②同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素，所以As、Se两种元素的第一电离能：As＞Se，故答案为：＞；
（4）AsO₄^3-中含有的孤电子对数是0，中心原子有4个共价键，所以其构型是正四面体形．原子总数相同．价电子总数相同的分子称为等电子体．AsO₄^3-中含有5个原子，32个价电子，所以与其互为等电子体的一种分子为四氯化碳，故答案为：正四面体形；CCl₄；

点评：本题考查了核外电子排布、原子轨道杂化、晶体的结构及等电子体等知识，中等难度．