Question

东晋《华阳国志•南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：

（1）镍元素基态原子的电子排布式为__，3d能级上的未成对的电子数为__。

（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH₃)₆]SO₄蓝色溶液。

①[Ni(NH₃)₆]SO₄中阴离子的立体构型是__。

②在[Ni(NH₃)₆]²⁺中Ni²⁺与NH₃之间形成的化学键称为__，提供孤电子对的成键原子是__。

③氨的沸点___（填“高于”或“低于”）膦（PH₃），原因是__；氨是__分子（填“极性”或“非极性”），中心原子的轨道杂化类型为__。

（3）单质铜及镍都是由__键形成的晶体：元素铜与镍的第二电离能分别为：I_Cu=1959kJ/mol，I_Ni=1753kJ/mol，I_Cu>I_Ni的原因是__。

（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为__。

②若合金的密度为dg/cm³，晶胞参数a=__nm。

Answer

1s22s22p63s23p63d84s2或3d84s2 2 正四面体 配位键 N 高于 NH3分子间可形成氢键 极性 sp3 金属 铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子 3：1 ×107

【解析】

（1）镍是28号元素，位于第四周期Ⅷ族，根据核外电子排布规则，其基态原子的电子排布式为1s22s2 2p63s23p63d84s2，3d能级有5个轨道，先占满5个自旋方向相同的电子，剩余3个电子再分别占据三个轨道，电子自旋方向相反，所以未成对的电子数为2。故答案为:1s22s22p63s23p63d84s2；2；

（2）①根据价层电子对互斥理论,SO42－的σ键电子对数等于4，孤电子对数为(6+2-2×4)÷2=0，则阴离子的立体构型是正四面体形。故答案为:正四面体；

②根据配位键的特点，在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为配位键，提供孤电子对的成键原子是N。故答案为:配位键；N ；

③分子间存在氢键，分子间作用力强，所以氨的沸点高于膦（PH3）；根据价层电子对互斥理论，氨中心原子N的σ键电子对数等于3，孤电子对数为(5-3)÷2=1，则中心原子是sp3杂化，分子成三角锥形，正负电荷重心不重叠，氨是极性分子。

故答案为:高于；NH3分子间可形成氢键；极性；

（3）铜和镍属于金属，则单质铜及镍都是由金属键形成的晶体；铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子，所以ICu>INi。故答案为:金属；铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子；

（4）①根据均摊法计算，晶胞中铜原子个数为6×=3，镍原子的个数为8×=1，则铜和镍原子的数量比为3：1。故答案为:3：1；

②根据上述分析，该晶胞的组成为Cu3Ni，若合金的密度为dg·cm-3，根据ρ=m÷V，则晶胞参数a=×107nm。故答案为:×107。