Question

氫是新型清潔能源，但難儲(chǔ)運(yùn)，研究發(fā)現(xiàn)，合金可用來(lái)儲(chǔ)藏氫氣，鑭（

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Ia）和鎳（

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Ni）的一種合金就是儲(chǔ)氫材料．該合金的晶胞如圖，鎳原子除一個(gè)在中心外，其他都在面上，鑭原子在頂點(diǎn)上．儲(chǔ)氫時(shí)氫原子存在于金屬原子之間的空隙中．
（1）該合金的化學(xué)式是

 

（2）下列關(guān)于該貯氫材料及氫氣的說(shuō)法中，正確的是

 

A、該材料中鑭原子和鎳原子之間存在化學(xué)鍵，是原子晶體
B、氫分子被吸收時(shí)首先會(huì)在合金表面解離變成氫原子，同時(shí)放出熱量
C、該材料貯氫時(shí)采用常溫高壓比采用常溫常壓更好
D、氫氣很難液化是因?yàn)槠浞肿娱g作用力很強(qiáng)
（3）某研究性學(xué)習(xí)小組查閱了有關(guān)鎳及其化合物的性質(zhì)資料如下：
Ⅰ、鎳常見(jiàn)化合價(jià)為+2、+3，在水溶液中只以+2價(jià)Ni²⁺形式存在，+3價(jià)的Ni³⁺離子具有很強(qiáng)的氧化性．
Ⅱ、在Ni²⁺的溶液中加入強(qiáng)堿時(shí)，會(huì)生成Ni（OH）₂沉淀，在強(qiáng)堿性條件下，該沉淀可以被較強(qiáng)的氧化劑（如NaClO）氧化為黑色難溶物質(zhì)NiO（OH）．
Ⅲ、鎳易形成各種配合物，如Ni（CO）₆、[Ni（NH₃）₆]²⁺等．
①寫(xiě)出Ni原子的基態(tài)核外電子排布式

 

②寫(xiě)出將NiO（OH）溶于濃鹽酸的離子方程式

 

③Ni（OH）₂也可以溶于氨水，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布,配合物的成鍵情況

專(zhuān)題：

分析：（1）利用均攤法計(jì)算；
（2）A．鑭和鎳都是金屬，為金屬晶體；
B．根據(jù)儲(chǔ)氫原理為：鑭鎳合金吸附H₂，H₂解離為原子，H儲(chǔ)存在其中形成LaNi_xH₆判斷；
C．根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)影響分析；
D．氫氣分子摩爾質(zhì)量小，分子間作用力較弱；
（3）①Ni是28號(hào)元素，其核外有28個(gè)電子，Ni³⁺核外25個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)其價(jià)電子排布式；
②NiO（OH）和濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣；
③Ni（OH）₂溶于氨水，生成[Ni（NH₃）₆]²⁺離子．

解答： 解：（1）鎳原子除一個(gè)在中心外，其他都在面上，Ni數(shù)目為1+8×

1

2

=5，鑭原子在頂點(diǎn)上，La數(shù)目為8×

1

8

=1，故該合金的化學(xué)式是LaNi₅（或Ni₅La），故答案為：LaNi₅（或Ni₅La）；
（2）（4）A．鑭和鎳都是金屬，貯氫材料為金屬晶體，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)儲(chǔ)氫原理可知，鑭鎳合金先吸附H₂，然后H₂解離為原子，該過(guò)程用吸收熱量，故B錯(cuò)誤；
C．吸附氫氣的過(guò)程為氣體體積減小的反應(yīng)，高壓比采用常壓更有利于氫氣吸收，故C正確；
D．氫氣分子摩爾質(zhì)量小，分子間作用力較弱，故D錯(cuò)誤；
故答案為：C；
（3）①Ni是28號(hào)元素，其核外有28個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理知，Ni原子的基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d⁸4s²（或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²），故答案為）[Ar]3d⁸4s²（或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²）；
②NiO（OH）和濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣、氯化鎳和水，離子反應(yīng)方程式為2NiO（OH）+6H⁺+2Cl^-=2Ni²⁺+Cl₂↑+4H₂O，故答案為：2NiO（OH）+6H⁺+2Cl^-=2Ni²⁺+Cl₂↑+4H₂O；
③Ni（OH）₂也可以溶于氨水，生成[Ni（NH₃）₆]²⁺離子，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ni（OH）₂+6NH₃?H₂O=[Ni（NH₃）₆]²⁺+2OH^-+6H₂O，故答案為：Ni（OH）₂+6NH₃?H₂O=[Ni（NH₃）₆]²⁺+2OH^-+6H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及核外電子排布式的書(shū)寫(xiě)、晶胞的計(jì)算，根據(jù)結(jié)構(gòu)、電子排布式的書(shū)寫(xiě)規(guī)則、晶胞均攤法來(lái)分析解答，題目難度中等．