Question

能源問題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，越來越多的國(guó)家開始實(shí)行“陽光計(jì)劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力．

（1）太陽能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球?yàn)槲�收劑的太陽能吸熱涂層，寫出基態(tài)鎳原子的外圍電子排布式

 

，它位于周期表

 

區(qū)．
（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能，在太陽能電池的應(yīng)用上具有非常光明的前途．富勒烯（C₆₀）的結(jié)構(gòu)如圖1，分子中碳原子軌道的雜化類型為

 

；1mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目為

 

個(gè)．
（3）Cu單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖2甲所示，其晶胞特征如圖2乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖2丙所示．晶胞中Cu原子的配位數(shù)為

 

，一個(gè)晶胞中Cu原子的數(shù)目為

 

．
（4）設(shè)Cu晶體的密度為ρg/cm³，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，則Cu原子的半徑為

 

cm（列出表達(dá)式）．
（5）Fe（CO）₅常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe（CO）₅晶體屬于

 

（填晶體類型）；Fe（CO）₅是配合物，配體．配位數(shù)分別是

 

．

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,元素周期表的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用,配合物的成鍵情況,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）鎳是28號(hào)元素，原子核外有28個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫基態(tài)鎳原子的核外電子排布式的簡(jiǎn)化形式；
（2）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定雜化方式，利用均攤法計(jì)算每個(gè)碳原子含有幾個(gè)σ鍵，從而計(jì)算1mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目；
（3）該類型為面心立方最密堆積；配位數(shù)=3×

1

2

×8=12．
（4）金屬銅采用面心立方最密堆積，晶胞內(nèi)Cu原子數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，令銅原子的比較為rcm，則晶胞的棱長(zhǎng)為

2

2

×4rcm=2

2

rcm，所以（2

2

r）³×ρ=4

M

NA

，據(jù)此計(jì)算銅原子半徑．
（5）Fe（CO）₅常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于非極性溶劑，應(yīng)為分子晶體；Fe原子有空軌道，CO含有孤對(duì)電子，CO為配體，根據(jù)化學(xué)式Fe（CO）₅可知配位數(shù)為5．

解答： 解：（1）鎳是28號(hào)元素，原子核外有28個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理基態(tài)鎳原子的核外電子排布式的簡(jiǎn)化形式為[Ar]3d⁸4s²，故答案為：[Ar]3d⁸4s²；
（2）每個(gè)碳原子含有的σ鍵個(gè)數(shù)且不含孤電子對(duì)，所以采用sp² 雜化，每個(gè)碳原子含有的σ鍵個(gè)數(shù)為

3

2

，所以1mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目=

3

2

×60N_A=90N_A，故答案為：sp²，90N_A；
（3）根據(jù)圖片知，Al單質(zhì)為面心立方最密堆積，Al原子配位數(shù)配位數(shù)=3×

1

2

×8=12，由圖2可知占據(jù)頂點(diǎn)和面心，則個(gè)數(shù)為8×

1

8

+6×

1

2

=4，故答案為：12；4．
（4）金屬銅采用面心立方最密堆積，晶胞內(nèi)Cu原子數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，令銅原子的比較為rcm，則晶胞的棱長(zhǎng)為

2

2

×4rcm=2

2

rcm，所以（2

2

r）³×ρ=4

M

NA

，解得r=

2

4

×

3	4M ρNA

，故答案為：

2

4

×

3	4M ρNA

．
（5）Fe（CO）₅常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于非極性溶劑，應(yīng)為分子晶體；Fe原子有空軌道，CO含有孤對(duì)電子，故CO為配體，根據(jù)化學(xué)式Fe（CO）₅可知配位數(shù)為5，故答案為：分子晶體；CO；5．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了原子核外電子排布、分子結(jié)構(gòu)及晶體結(jié)構(gòu)和晶胞的計(jì)算等知識(shí)，都是基礎(chǔ)知識(shí)的運(yùn)用，解題時(shí)要注意對(duì)晶體結(jié)構(gòu)的分析和判斷．中等難度．