Question

【題目】高氯酸三碳酰肼合鎳{[Ni(CHZ)3](ClO4)2}是一種新型的起爆藥。

（1）Ni能與CO形成配合物Ni(CO)4，配體CO中提供孤電子對的是C原子，其理由可能是__；該配合物分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為__。

（2）①ClO4-的空間構(gòu)型是___。

②寫出與ClO4-互為等電子體的一種分子和一種離子：__、__。(填化學(xué)式)

（3）化學(xué)式中CHZ為碳酰肼，其結(jié)構(gòu)為，它是一種新型的環(huán)保鍋爐水除氧劑。

①碳酰肼中氮元素的化合價為__，碳原子的雜化軌道類型為__。

②碳酰肼可以由碳酸二甲酯()和肼(N2H4)反應(yīng)制得，有關(guān)的化學(xué)方程式為__。

（4）高氯酸三碳酰肼合鎳可由NiO、高氯酸及碳酰肼化合而成。

①比較次氯酸和高氯酸的酸性，并說明理由：___。

②如圖為NiO晶胞，若晶胞中含有的Ni2+數(shù)目為a，Ni2+的配位數(shù)為b，NiO晶體中每個Ni2+距離最近的Ni2+數(shù)目為c，則a：b：c=__。

Answer 1

【答案】電負性O>C，O原子不易給出孤電子對 1:1 正四面體形 CCl4 SO42 2 sp2 HClO4的酸性比HClO的強，HClO4中非羥基氧數(shù)目比HClO的多，HClO4中Cl的正電性更高，導(dǎo)致ClOH中O的電子向Cl的偏移程度比HClO的大，HClO4更易電離出H+ 2:3:6

【解析】

⑴電負性越大，原子越不易提供孤電子對；Ni原子形成的4個配位鍵屬于σ鍵，CO與N2互為等電子體，CO分子結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)，CO分子中含有1個σ鍵、2個π鍵。

⑵①ClO4的中心原子Cl原子孤電子對=，價層電子對數(shù)=0+4=4，微粒空間構(gòu)型與它的VSEPR模型相同；②原子總數(shù)相等、價電子總數(shù)也相等的微�；�為等電子體。

⑶①N—N鍵使N元素表現(xiàn)0價，N—H價使N元素表現(xiàn)-1價，N—C鍵使N元素表現(xiàn)-1價；分子中碳原子形成3個σ鍵，雜化軌道數(shù)目為3；②碳酰肼可以由碳酸二甲酯()和肼(N2H4)反應(yīng)制得，該反應(yīng)屬于取代反應(yīng)，同時還有甲醇生成.

⑷①非羥基氧數(shù)目越多，中心元素的正電性越高，越容易電離出離子；②如均攤法計算晶胞中含有的Ni2+數(shù)目。以頂點Ni2+研究，其周圍最近的氧離子處于棱心且關(guān)于鎳離子對稱，可知Ni2+的配位數(shù)為6．以頂點Ni2+研究，與之距離最近的Ni2+處于面心，共有12個。

(1)電負性O>C，O原子不易給出孤電子對，配體CO中提供孤電子對的是C原子。Ni原子形成的4個配位鍵屬于σ鍵，CO與N2互為等電子體，CO分子結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)，CO分子中含有1個σ鍵、2個π鍵,故Ni(CO)4中含有8個σ鍵、8個π鍵，σ鍵與π鍵數(shù)目之比為8:8=1:1；故答案為：電負性O>C，O原子不易給出孤電子對；1:1。

(2)①ClO4的中心原子Cl原子孤電子對，價層電子對數(shù)=0+4=4，微粒空間構(gòu)型與它的VSEPR模型相同為正四面體形；故答案為：正四面體形。

②原子總數(shù)相等、價電子總數(shù)也相等的微�；�為等電子體。與ClO4互為等電子體的一種分子和一種離子可以是：CCl4、SO42等；故答案為：CCl4、SO42。

(3)①NN鍵使N元素表現(xiàn)0價，NH價使N元素表現(xiàn)1價，NC鍵使N元素表現(xiàn)1價，故碳酰肼中氮元素的化合價為2價；分子中碳原子形成3個σ鍵，雜化軌道數(shù)目為3,故碳原子采取sp2雜化；故答案為：2；sp2。

②碳酰肼可以由碳酸二甲酯()和肼(N2H4)反應(yīng)制得,該反應(yīng)屬于取代反應(yīng),同時還有甲醇生成,反應(yīng)方程式為：;故答案為：.

(4)①HClO4中非羥基氧數(shù)目比HClO的多，HClO4中Cl的正電性更高，導(dǎo)致ClOH中O的電子向Cl的偏移程度比HClO的大，HClO4更易電離出H+，故酸性：HClO4>HClO；故答案為：HClO4的酸性比HClO的強，HClO4中非羥基氧數(shù)目比HClO的多，HClO4中Cl的正電性更高，導(dǎo)致ClOH中O的電子向Cl的偏移程度比HClO的大，HClO4更易電離出H+。

②晶胞中含有的Ni2+數(shù)目，以頂點Ni2+研究，其周圍最近的氧離子處于棱心且關(guān)于鎳離子對稱，可知Ni2+的配位數(shù)為6，以頂點Ni2+研究，與之距離最近的Ni2+處于面心，頂點為8個晶胞共用、面心為2個晶胞共用，故共有3×82=12個，則a:b:c=4:6:12=2:3:6；故答案為：2:3:6。