Question

【題目】近日，中國科學(xué)家研發(fā)了一種碳修飾的鎳基催化劑，實(shí)現(xiàn)了木質(zhì)素選擇性氫解得到酚類化合物。請(qǐng)回答下列問題：

（1）基態(tài)碳原子的核外電子有____種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)， 基態(tài)Ni原子的核外電子排布式為_________________。

（2）C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>______________________。

（3）圖1所示化合物中碳原子的雜化方式為_________，存在的化學(xué)鍵類型有_________(填標(biāo)號(hào))。

A.共價(jià)鍵 B.離子鍵 C.配位鍵 D.金屬鍵 E.氫鍵

（4）碳的氧化物CO常作為許多金屬配合物的配體，CO與N2互為等電子體，則CO分子中σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比為______；測(cè)得熔點(diǎn)為170℃，預(yù)測(cè)屬于___________晶體。

（5）一種儲(chǔ)氫材料由鎳、 鎂元素組成，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，則該晶體的化學(xué)式為__________，其晶胞邊長為apm，列式計(jì)算晶胞密度為___________g/cm3 (不必計(jì)算出結(jié)果，阿伏加德歲常數(shù)的值為NA)。

Answer 1

【答案】 3 1s22s22p63s23p63d84s2 N>O>C sp3和sp2 A C 1∶2 分子 Mg2Ni

【解析】分析：（1）根據(jù)電子排布式分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；（2）原子最外層電子全充滿、半充滿為相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，能量較低，失去電子較難，第一電離能較大，以此解答；（3）根據(jù)成鍵特點(diǎn)判斷雜化類型；（4）等電子體具有相似的性質(zhì)，據(jù)此解題；（5）利用均攤法確定化學(xué)式，再根據(jù)=,計(jì)算密度。

詳解：（1）碳元素原子序數(shù)為6，碳原子的核外電子排布式為1s22s22p2,有3種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)， Ni元素的原子序數(shù)28,其基態(tài)Ni原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2。

（2）原子最外層電子全充滿、半充滿為相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，能量較低，失去電子較難，第一電離能較大，氮原子最外層電子為半充滿結(jié)構(gòu)，第一電離能高于相鄰的原子，故第一電離能大小順序?yàn)镹> O> C。

（3）圖1所示化合物中含有兩種碳原子，一種碳原子全形成單鍵，為sp3雜化，一種碳原子形成碳氧雙鍵，為sp2雜化。存在的化學(xué)鍵類型有共價(jià)鍵和配位鍵，選AC，因此，本題正確答案為：sp3和sp2；AC；

（4）等電子體具有相似的性質(zhì)，N2中含有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵，CO與N2互為等電子體，則CO分子中σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比為1:2；熔點(diǎn)低，預(yù)測(cè)屬于分子晶體。因此，本題正確答案為：1∶2 ；分子；

（5）根據(jù)均攤法計(jì)算黑球個(gè)數(shù)為8×1/8＋1=2；白球個(gè)數(shù)為4個(gè)，故該化合物的化學(xué)式為Mg2Ni。一個(gè)晶胞的質(zhì)量=g,一個(gè)晶胞的體積=cm3, 晶胞密度為g/cm3。