Question

鎳（Ni）可形成多種配合物，且各種配合物有廣泛的用途．

（1）配合物Ni（CO）₄常溫下為液態(tài)，易溶于CCl₄、苯等有機溶劑．固態(tài)Ni（CO）₄屬于晶體；基態(tài)Ni原子的電子排布式為

 

；寫出兩種與配體CO互為等電子體微粒的化學式

 

、

 

．
（2）某鎳配合物結構如圖1所示，分子內含有的作用力有

 

（填序號）．
A．氫鍵     B．離子鍵    C．共價鍵
D．金屬鍵   E．配位鍵
（3）很多不飽和有機物在Ni催化下可與H₂發(fā)生加成反應，如①CH₂=CH₂、②HC≡CH、③、④HCHO等，其中碳原子采取sp²雜化的分子有

 

（填序號）；HCHO分子的空間構型為：

 

．
（4）據報道，某種含有鎂、鎳和碳三種元素的晶體具有超導性，其結構如圖2所示．則該晶體的化學式為

 

．晶體中每個鎂原子周圍距離最近的鎳原子有

 

個．

Answer 1

分析：（1）根據合物Ni（CO）₄的性質、熔點、溶解性晶體類型，Ni元素是28號元素，根據核外電子排布規(guī)律書寫基態(tài)原子的電子排布式，含有相同的原子個數、價電子數的微粒是等電子體；
（2）根據圖可知碳碳間、碳氮間為共價鍵，氮鎳間為配位鍵，氧氫間為氫鍵；
（3）根據雜化軌道數判斷雜化類型，雜化軌道數=δ鍵數+孤對電子對數；根據雜化軌道方式及雜化軌道成鍵情況判斷HCHO立體結構；
（4）利用均攤法確定其化學式，每個鎂原子周圍距離最近的鎳原子個數=3×8×

1

2

．

解答：解：（1）配合物Ni（CO）₄常溫為液態(tài)，熔點低，易溶于CCl₄、苯等有機溶劑，所以Ni（CO）₄屬于分子晶體；Ni元素是28號元素，位于第四周期第Ⅷ族，其基態(tài)原子的電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s^2_，與CO互為等電子體微粒有N₂、CN^-；
故答案為：分子晶體，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，N₂、CN^-；
（2）根據圖可知碳碳間、碳氮間為共價鍵，氮鎳間為配位鍵，氧氫間為氫鍵，
故選：ACE；
（3）①CH₂=CH₂中碳原子成2個C-Hδ鍵，1個碳碳雙鍵，雙鍵中含有1個δ鍵、1個π鍵，雜化軌道數為2+1=3，所以碳原子采取sp²雜化．
②CH≡CH中碳原子成2個C-Hδ鍵，1個碳碳三鍵，三鍵中含有1個δ鍵、2個π鍵，雜化軌道數為1+1=2，所以碳原子采取sp雜化．
③苯中碳原子成1個C-Hδ鍵，2個C-Cδ鍵，同時參與成大π鍵，雜化軌道數為1+2=3，所以碳原子采取sp²雜化．
④HCHO中碳原子成2個C-Hδ鍵，1個碳氧雙鍵，雙鍵中含有1個δ鍵、1個π鍵，雜化軌道數為2+1=3，所以碳原子采取sp²雜化．
故①、③、④采取sp²雜化；
HCHO中碳原子采取sp²雜化，雜化軌道為平面正三角形，未容納孤對電子對，全部成δ鍵，參與成鍵的原子不同，所以HCHO為平面三角形，
故答案為：①、③、④，平面三角形；
（4）該晶胞中含有碳原子個數=1，鎂原子個數=8×

1

8

=1，鎳原子個數=6×

1

2

=3，所以其化學式為：MgCNi₃，
每個鎂原子周圍距離最近的鎳原子個數=3×8×

1

2

=12，故答案為：MgCNi₃，12．

點評：題目綜合性較大，涉及晶體、化學鍵、雜化軌道、晶胞計算等，難度中等，注意運用雜化理論推導分子構型，為易錯點．