Question

金屬鎳及其化合物在能源、材料等工業(yè)中都有重要用途．
（1）四羰基鎳[Ni（CO）₄]為無色揮發(fā)性劇毒液體．熔點-25℃，沸點43℃，不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯、四氯化碳等有機(jī)溶劑，呈四面體構(gòu)型．四羰基鎳中鎳原子的雜化類型是

 

，該化合物的晶體類型是

 

，鎳原子和羰基之間的作用力為

 

．
（2）鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛用途．已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：Cd+2NiOOH+2H₂O

充電  .

放電

Cd（OH）₂+2Ni（OH）₂，放電時，負(fù)極附近溶液PH將

 

；充電時，陽極的電極反應(yīng)式為

 

．
（3）目前，利用金屬或合金儲氫的研究已取得很大進(jìn)展，如圖是一種鎳基合金儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)圖：
①基態(tài)Ni原子的電子排布式是

 

．
②該合金儲氫后，含1molLa的合金可吸附H₂的數(shù)目為

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,不同晶體的結(jié)構(gòu)微粒及微粒間作用力的區(qū)別,常見化學(xué)電源的種類及其工作原理

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu),電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)形成的共價鍵數(shù)目判斷雜化類型；根據(jù)熔沸點判斷晶體類型；根據(jù)成鍵特點判斷作用力類型；
（2）根據(jù)負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)類型及電極反應(yīng)產(chǎn)物判斷pH；根據(jù)陽極反應(yīng)類型寫出電極反應(yīng)式；
（3）①根據(jù)Ni原子序數(shù)寫出核外電子排布式； ②根據(jù)微粒個數(shù)比計算吸附H₂的數(shù)目．

解答： 解：（1）Ni形成了四條共價鍵，即雜化后形成了四條雜化軌道，應(yīng)為sp³雜化；熔沸點較低，為分子晶體；Ni為過渡元素容易提供空軌道，而CO提供孤對電子，二者形成配位鍵，
故答案為：sp³；分子晶體；配位鍵； 
（2）負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，元素化合價升高，OH^-參與反應(yīng)，寫出電極反應(yīng)式：Cd+2H₂O=Cd（OH）₂+2e^-+2H⁺，生成H⁺；充電時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，化合價升高，Ni（OH）₂生成NiOOH，失去電子數(shù)為化合價變化數(shù)，據(jù)此寫出電極反應(yīng)式為：Ni（OH）₂+OH^--e^-=NiOOH+H₂O，
故答案為：減小、Ni（OH）₂+OH^--e^-=NiOOH+H₂O；
（3）①Ni原子序數(shù)為28，根據(jù)能量最低原則、泡利不相容原理和洪特規(guī)則寫出核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；
②晶胞中La位于頂點，8×

1

8

=1，H₂位于上面和下面的棱心和上下面的面心，數(shù)目為8×

1

4

+2×

1

2

=3，
故答案為：①1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s² ②3N_A．

點評：本題綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布規(guī)律、電離能、雜化理論、分子結(jié)構(gòu)、晶胞結(jié)構(gòu)等，難度中等．