Question

(12分)
（1）太陽能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球為吸收劑的太陽能吸熱涂層，寫出基態(tài)鎳原子的核外電子排布式 。
（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能。富勒烯(C₆₀)的結(jié)構(gòu)如圖1，分子中碳原子軌道的雜化類型為 ；1 mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目為  。科學家把C₆₀和K摻雜在一起制造出的化合物具有超導性能，其晶胞如圖2所示。該化合物中的K原子和C₆₀分子的個數(shù)比為  。
     
圖1                   圖2                           
（3）砷化鎵是人工合成的新型半導體材料，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。
①GaAs晶體中，每個As與 個Ga相連。
②第一電離能：As Se(填“＞”、“＜”或“＝”)。
（4）Na₃AsO₄可作殺蟲劑。AsO₄^3-的空間構(gòu)型為 ，與其互為等電子體的一種分子為  。

Answer 1

（12分）
（1）[Ar]3d⁸4s²（2分）
（2）sp² （2分）                 90mol（2分）        3:1（2分）
（3）①4 （1分）               ②＞（1分）
（4）正四面體形（1分）      CCl₄（1分）（或其他合理答案）

試題分析：(1)Ni為28號元素，基態(tài)原子的核外電子排布式為：[Ar]3d⁸4s²
（2）根據(jù)富勒烯的結(jié)構(gòu)圖可知C原子形成了2個碳碳單鍵和1個碳碳雙鍵，即3個σ鍵，所以C原子雜化方式為sp² ；1個C原子形成3個σ鍵，每個σ鍵被兩個C原子共用，所以1 mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目為：3×1/2×60mol=90mol；K位于面上，則1個晶胞含K：12×1/2=6，C₆₀位于8個頂點和1個面心上，則1個晶胞含C₆₀：8×1/8+1=2，所以該化合物中的K原子和C₆₀分子的個數(shù)比為3:1。
（3）①砷化鎵晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個原子形成4個單鍵，與周圍的原子形成正四面體，所以每個As與4個Ga相連。
②AS為第四周期VA族，4p軌道排布3個電子，為穩(wěn)定狀態(tài)，Se為第四周期VIA族元素，所以第一電離能：As > Se。
（4）AsO₄^3-中As原子雜化軌道數(shù)=（5+3）÷2=4，所以AsO₄^3-的空間構(gòu)型為正四面體形；含有的原子數(shù)和價電子數(shù)相等的物質(zhì)為等電子體，所以與AsO₄^3-互為等電子體的分子有CCl₄等。