Question

鎳（Ni）是一種重要的金屬，在材料科學等領域有廣泛應用．
（1）Ni在元素周期表中的位置是______．
（2）鎳易形成配合物，如：Ni（CO）₄、[Ni（NH₃）₆]²⁺ 等．寫出一種與配體CO互為等電子體的陰離子______．配體NH₃中N原子的雜化類型為______，它可用作致冷劑的原因是______．若[Ni（NH₃）₆]²⁺ 為正八面體構型，則[Ni（CO）₂（NH₃）₄]²⁺的結構有______種．
（3）鎳常見化合價為+2、+3，在水溶液中通常只以+2 價離子的形式存在．+3價的鎳離子具有很強的氧化性，在水中會與水或酸根離子迅速發生氧化還原反應．Ni³⁺的電子排布式為______，NiO（OH）溶于濃鹽酸的化學方程式為______．
（4）鎳和鑭（）組成的一種合金LaNi_x是較好的儲氫材料，能快速可逆地存儲和釋放H₂．LaNi_x的晶胞如圖，其儲氫原理為：鑭鎳合金吸附H₂，H₂解離為原子，H儲存在其中形成LaNi_xH₆．LaNi_xH₆中，x=______．該貯氫的鑭鎳合金、泡沫氧化鎳、氫氧化鉀溶液組成的鎳氫電池被用于制作原子鐘，反應原理為：
LaNi_xH_y+y NiO（OH） LaNi_x+y NiO+y H₂O．寫出其放電時負極的電極反應方程式______．

Answer 1

【答案】分析：（1）Ni的原子數序為28，位于周期表第四周期第Ⅷ族；
（2）CO的電子數為14，含有2個原子，根據等電子體的定義分析；根據NH₃中N原子的δ鍵判斷雜化類型；根據CO的相鄰和相對位置判斷同分異構體數目；
（3）結合能量最低原理書寫離子的電子排布式；NiO（OH）具有氧化性，與鹽酸發生氧化還原反應；
（4）利用均攤法計算晶胞的結構，原電池負極發生氧化反應，結合電池總反應可寫出負極反應式．
解答：解：（1）Ni的原子數序為28，位于周期表第四周期第Ⅷ族，故答案為：第四周期，第Ⅷ族；
（2）CO的電子數為14，含有2個原子，它的等電子體有等CN^-、C₂^2-；NH₃中N原子形成4個δ鍵，為雜化sp³；氨氣易液化，液化時吸收大量的熱，可用作制冷劑；[Ni（CO）₂（NH₃）₄]²⁺的結構中，CO可位于平面的相鄰和相對兩種位置，
故答案為：CN^-、C₂^2-；sp³；液態氨汽化時需吸收大量的熱；2；
（3）Ni³⁺的電子排布式為：[Ar]3d⁷或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷，NiO（OH）具有氧化性，與鹽酸發生氧化還原反應，化學方程式為2NiO（OH）+6HCl（濃）=2NiCl₂+Cl₂↑+4H₂O，
故答案為：[Ar]3d⁷或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷；2NiO（OH）+6HCl（濃）=2NiCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
（4）由晶胞結構可知，Ni位于晶胞的面上，共有10個Ni，則平均含有Ni的個數為10×=5，原電池負極發生氧化反應，由原電池總反應式可知，負極反應式為LaNi₅H₆+6OH^--6e^-═LaNi₅+6H₂O，
故答案為：5； LaNi₅H₆+6OH^--6e^-═LaNi₅+6H₂O．
點評：本題考查較為綜合，涉及物質結構與性質的考查，題目難度較大，本題注意等電子體的判斷，利用均攤法計算晶胞的結構，學習中注意雜化類型的判斷、電子排布式的書寫等方法性的問題．