Question

【題目】[化學——選修3：物質結構與性質]

鈦、鉻、鐵、鎳、銅等金屬及其化合物在工業(yè)上有重要用途。

(1)鈦鐵合金是鈦系儲氫合金的代表，該合金具有放氫溫度低、價格近中等優(yōu)點。

①Cu的基態(tài)原子價電子排布式為_____________，

②Ni的基態(tài)原子共___________有種不同能級的電子。

(2)制備CrO2Cl2的反應為K2Cr2O7+3CCl4=2KCl+2CrO2Cl2+3COCl2↑

①上述化學方程式中非金屬元素電負性由大到小的順序是，________________，(用元素符號表示)

②COCl2分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結構，COCl2分子中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為_______________；中心原子的雜化方式為_____________。

③NiO、FeO的晶體結構均與氯化鈉的晶體結構相同，其中Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為6.9×10-2nm和7.8×10-2nm。則熔點NiO__________FeO(填“>”、“<”或“=”),原因是_____________。

(4)Ni和La的合金是目前使用廣泛的儲氫材料。該合金的晶胞結構如右圖所示：

①該晶體的化學式為_____________；

②已知該晶體的摩爾質量為Mg/mol,密度為dg/cm3,設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。則該晶胞的體積

是_____________ cm3(用M、d、NA的代數(shù)式表示)

③該晶體的內部具有空隙，且每個晶胞的空腺中儲存6個氫原子比較穩(wěn)定。已知：標準狀況下氫氣的密度為ρg/cm3。

儲氫能力=

若忽略吸氫前后晶胞的體積變化，則該儲氫材料的儲氫能力為_______________。(用M、d、ρ的代數(shù)式表示)

Answer 1

【答案】 3d104s1 7 O>Cl＞C 3∶1 sp2 ＞ 兩者均為離子晶體，且陰陽離子電荷數(shù)均為2，但Fe2+的離子半徑較大，離子晶體晶格能大，因此其熔點較低 LaNi5

【解析】(1)①Cu是29號元素,位于元素周期表中第四周期第IB族,故Cu的基態(tài)原子價電子排布式為3d104s1.答案 3d104s1。

②Ni是28號元素,原子核外有1s、2s、3s、4s、2p、3p、3d等7個能級,
因此確答案是:7。

(2)制備CrO2Cl2的反應為K2Cr2O7+3CCl4=2KCl+2CrO2Cl2+3COCl2↑

①反應式中非金屬元素有三種:O、C、Cl,CCl4中C表現(xiàn)正化合價、Cl表現(xiàn)負化合價,中Cl為+1價,O為-2價,電負性越大,對成鍵電子吸引力越大,元素相互化合時該元素表現(xiàn)負價,故電負性:,
因此，本題正確答案是:;

②分子中有1個鍵和2個鍵,所以分子中鍵的數(shù)目為3,鍵的數(shù)目為1,個數(shù)比,中心原子C電子對數(shù),故中心原子雜化方式為,

③、的晶體結構類型均與氯化鈉的相同,說明二者都是離子晶體,離子晶體的熔點與離子鍵的強弱有關,離子所帶電荷數(shù)越多,離子半徑越小,離子鍵越強,熔點越高.因為的離子半徑小于的離子半徑,屬于熔點是,
因此，本題正確答案是:; 兩者均為離子晶體，且陰陽離子電荷數(shù)均為2，但Fe2+的離子半徑較大，離子晶體晶格能大，因此其熔點較低。

(4)①該合金的晶胞如圖所示,晶胞中心有一個鎳原子,其他8個鎳原子都在晶胞面上,鑭原子都在晶胞頂點.
所以晶胞實際含有的鎳原子為,晶胞實際含有的鑭原子為,所以晶體的化學式,因此，本題正確答案是:;
②一個晶胞的質量,根據(jù),即,
因此，本題正確答案是:;
③合金儲氫后的密度儲氫能力,根據(jù)上述分析儲氫材料的儲氫能力為