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【题目】【化学—选修3： 物质结构与性质】
钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。
（1）钛铁合金是钛系储氢合金的代表，该合金具有放氢温度低、价格适中等优点。
① Ti的基态原子价电子排布式为 。
② Fe的基态原子共有 种不同能级的电子。
（2）制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7＋3 CCl4==="2" KCl＋2 CrO2Cl2＋3 COCl2↑。
① 上述化学方程式中非金属元素电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
② COCl2分子中所有原子均满足8电子构型，COCl2分子中σ键和π键的个数比为 ，中心原子的杂化方式为 。
（3）NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同，其中Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为6.9×10－2nm和7.8×10－2nm。则熔点：NiO (填“>”、“<”或“＝”)FeO。
（4）Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料，具有大容量、高寿命、耐低温等特点，在日本和中国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。
①该晶体的化学式为 。
②已知该晶胞的摩尔质量为M g·mol－1，密度为d g·cm－3。设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是 cm3(用含M、d、NA的代数式表示)。
③该晶体的内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定。已知：a＝511 pm，c＝397 pm；标准状况下氢气的密度为8.98×10－5 g·cm－3；储氢能力＝
。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为 。
【答案】（1）①3d24s2②7
（2）①O>Cl>C②3∶1sp2
（3）>（4）①LaNi5②
③1236
【解析】试题分析：（1）钛的原子序数为22，位于第四周期第IVB族，基态钛原子价电子排布式为 3d24s2；铁为26号元素，基态铁原子核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7个能级；（2）①K2Cr2O7＋3 CCl4==="2" KCl＋2 CrO2Cl2＋3 COCl2↑中涉及三种非金属：O、C、Cl，电负性越大，对共用电子对的吸引力越大，相互化合时该元素表现负价，由CCl4、CrO2Cl2中元素的化合价推断，电负性： O > Cl > C；②COCl2分子含有1个C=O键和2个C-Cl键，则其中所含σ键为3，π键为1，二者之比为3∶1；中心碳原子的价层电子对数为3+
=3，因此C以sp2杂化方式成键；（3）NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同，说明它们都是离子晶体，离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键就越强，使其熔化所需温度越高，即熔点越高，由于Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为6.9×10－2nm和7.8×10－2nm，则NiO的熔点大于FeO；（4）①读图，由均摊法可知，1个晶胞中La为8×1/8=1，Ni为8×1/2+1×100%=5，则该晶体的化学式为 LaNi5；②一个晶胞的质量m=
，由
可知一个晶胞的体积V=cm3；③LaNi5合金储氢后的密度ρ=
=
g·cm－3 ≈ 0.111 g·cm－3，由定义式可知，储氢能力=
≈ 1236 。
