Question

【題目】[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

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(chǔ)氫合金的代表，該合金具有放氫溫度低、價(jià)格近中等優(yōu)點(diǎn)。

①Cu的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為_____________，

②Ni的基態(tài)原子共___________有種不同能級(jí)的電子。

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

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

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

③NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)均與氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)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(diǎn)NiO__________FeO(填“>”、“<”或“=”),原因是_____________。

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

①該晶體的化學(xué)式為_____________；

②已知該晶體的摩爾質(zhì)量為Mg/mol,密度為dg/cm3,設(shè)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(nèi)部具有空隙，且每個(gè)晶胞的空腺中儲(chǔ)存6個(gè)氫原子比較穩(wěn)定。已知：標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的密度為ρg/cm3。

儲(chǔ)氫能力=

若忽略吸氫前后晶胞的體積變化，則該儲(chǔ)氫材料的儲(chǔ)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(yáng)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(diǎn)較低 LaNi5

【解析】(1)①Cu是29號(hào)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(jià)電子排布式為3d104s1.答案 3d104s1。

②Ni是28號(hào)元素,原子核外有1s、2s、3s、4s、2p、3p、3d等7個(gè)能級(jí),
因此確答案是:7。

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

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

②分子中有1個(gè)鍵和2個(gè)鍵,所以分子中鍵的數(shù)目為3,鍵的數(shù)目為1,個(gè)數(shù)比,中心原子C電子對(duì)數(shù),故中心原子雜化方式為,

③、的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同,說(shuō)明二者都是離子晶體,離子晶體的熔點(diǎn)與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān),離子所帶電荷數(shù)越多,離子半徑越小,離子鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高.因?yàn)?/span>的離子半徑小于的離子半徑,屬于熔點(diǎn)是,
因此，本題正確答案是:; 兩者均為離子晶體，且陰陽(yáng)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(diǎn)較低。

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