Question

【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、价格近中等优点。

①Cu的基态原子价电子排布式为_____________，

②Ni的基态原子共___________有种不同能级的电子。

(2)制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7+3CCl4=2KCl+2CrO2Cl2+3COCl2↑

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)

②COCl2分子中各原子均满足8电子稳定结构，COCl2分子中σ键和π键的个数比为_______________；中心原子的杂化方式为_____________。

③NiO、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__________FeO(填“>”、“<”或“=”),原因是_____________。

(4)Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料。该合金的晶胞结构如右图所示：

①该晶体的化学式为_____________；

②已知该晶体的摩尔质量为Mg/mol,密度为dg/cm3,设NA为阿伏加德罗常数的值。则该晶胞的体积

是_____________ cm3(用M、d、NA的代数式表示)

③该晶体的内部具有空隙，且每个晶胞的空腺中储存6个氢原子比较稳定。已知：标准状况下氢气的密度为ρg/cm3。

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_______________。(用M、d、ρ的代数式表示)

Answer 1

【答案】 3d104s1 7 O>Cl＞C 3∶1 sp2 ＞ 两者均为离子晶体，且阴阳离子电荷数均为2，但Fe2+的离子半径较大，离子晶体晶格能大，因此其熔点较低 LaNi5

【解析】(1)①Cu是29号元素,位于元素周期表中第四周期第IB族,故Cu的基态原子价电子排布式为3d104s1.答案 3d104s1。

②Ni是28号元素,原子核外有1s、2s、3s、4s、2p、3p、3d等7个能级,
因此确答案是:7。

(2)制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7+3CCl4=2KCl+2CrO2Cl2+3COCl2↑

①反应式中非金属元素有三种:O、C、Cl,CCl4中C表现正化合价、Cl表现负化合价,中Cl为+1价,O为-2价,电负性越大,对成键电子吸引力越大,元素相互化合时该元素表现负价,故电负性:,
因此，本题正确答案是:;

②分子中有1个键和2个键,所以分子中键的数目为3,键的数目为1,个数比,中心原子C电子对数,故中心原子杂化方式为,

③、的晶体结构类型均与氯化钠的相同,说明二者都是离子晶体,离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,离子所带电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,熔点越高.因为的离子半径小于的离子半径,属于熔点是,
因此，本题正确答案是:; 两者均为离子晶体，且阴阳离子电荷数均为2，但Fe2+的离子半径较大，离子晶体晶格能大，因此其熔点较低。

(4)①该合金的晶胞如图所示,晶胞中心有一个镍原子,其他8个镍原子都在晶胞面上,镧原子都在晶胞顶点.
所以晶胞实际含有的镍原子为,晶胞实际含有的镧原子为,所以晶体的化学式,因此，本题正确答案是:;
②一个晶胞的质量,根据,即,
因此，本题正确答案是:;
③合金储氢后的密度储氢能力,根据上述分析储氢材料的储氢能力为