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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。
①Ti的基态原子价电子排布式为________________。
②Fe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6.9×10－2 nm和7.8×10－2 nm。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）①3d24s2 ②7 （2）①O＞Cl＞C ②3∶1 sp2 （3）＞ （4）①LaNi5 ②
③1 236
【解析】
试题分析：（1）①Ti是22号元素，位于元素周期表中第四周期第IVB族，故Ti的基态原子价电子排布式为 3d24s2；
②Fe是26号元素，原子核外有1s、2s、3s、4s、2p、3p、3d等7个能级；
（2）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，CrO2Cl2中Cl为+1价，O为-2价，电负性越大，对键合电子吸引力越大，元素相互化合时该元素表现负价，故电负性：O＞Cl＞C；
②COCl2分子中有1个C=O键和2个C-Cl键，单键都是σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，所以COCl2分子中σ键的数目为3，π键的数目为1，个数比3：1，中心原子价层电子对数=
=3，故中心原子杂化方式为sp2；
（3）NiO、FeO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.由于Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半径，所以熔点是NiO＞FeO；
（4）①从图中可以看出，La位于平行六面体的顶点，晶胞中La的原子数为
×8＝1。平行六面体的上、下两个面各有2个Ni原子，四个侧面各有1个Ni原子，体心还有1个Ni原子。故晶胞中Ni的原子数为
×8＋1×1＝5。故该晶体的化学式为LaNi5。
②一个晶胞的质量m=
，根据m=ρv，晶胞的体积为
cm3。
③LaNi5合金储氢后的密度ρ＝
＝
≈0.111 g·cm－3，由定义式：储氢能力＝
，故储氢能力＝
≈1 236。
