Question

【題目】過(guò)渡金屬鈦、鉻、鐵、鎳、銅等金屬及其化合物在工業(yè)上有用途。

（1）鈦鐵合金具有放氫溫度低、價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)，是鈦系儲(chǔ)氫合金的代表。

①Ti的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為_________。

②Fe元素在周期表中的位置是_________。

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

①上述化學(xué)方程式中非金屬元素電負(fù)性由小到大的順序________。(用元素符號(hào)表示)

②COCl2分子中所有原子均滿(mǎn)足8電子構(gòu)型，COCl2分子中π鍵和σ鍵的個(gè)數(shù)比為____，中心原子的雜化方式為_______。

（3）NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)均與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似，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)：FeO_____(填“＞”“＜”或“＝” )NiO。

（4）Ni和La的合金是目前使用廣泛的儲(chǔ)氫材料，具有大容量、高壽命、耐低溫等特點(diǎn)，在中國(guó)已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化.該合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

①該晶體的化學(xué)式為__________。

②已知該晶胞的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，密度為dg/cm3。設(shè)NA為阿伏加徳羅常數(shù)的值，則該晶胞的體積是_______(用含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)晶胞的空隙中儲(chǔ)存6個(gè)氫原子比較溫定。

已知：a＝511pm，c＝397pm；標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的密度為8. 98×10－5g/cm3；

。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________。

Answer 1

【答案】 3d24s2 第四周期第Ⅷ族 C＜Cl＜O 1∶3 sp2雜化 ＜ LaNi5 1236

【解析】(1)①Ti是22號(hào)元素，位于元素周期表中第四周期第IVB族，故Ti的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為 3d24s2，故答案為：3d24s2；

②Fe是26號(hào)元素，位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，故答案為：第四周期第Ⅷ族；

(2)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)，CrO2Cl2中Cl為+1價(jià)，O為-2價(jià)，電負(fù)性越大，對(duì)鍵合電子吸引力越大，元素相互化合時(shí)該元素表現(xiàn)負(fù)價(jià)，故電負(fù)性：C＜Cl＜O，故答案為：C＜Cl＜O；

②COCl2分子中有1個(gè)C=O鍵和2個(gè)C-Cl鍵，所以COCl2分子中π鍵σ鍵的數(shù)目為1，σ鍵的數(shù)目為3，個(gè)數(shù)比1：3，中心原子C電子對(duì)數(shù)=3+=3，故中心原子雜化方式為sp2，故答案為：1：3；sp2；

(3)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)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．由于Ni2+的離子半徑小于Fe2+的離子半徑，屬于熔點(diǎn)是FeO NiO＜NiO，故答案為：＜；

(4)①根據(jù)該合金的晶胞圖，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1×1+×8=5，晶胞實(shí)際含有的鑭原子為8×=1，所以晶體的化學(xué)式LaNi5，故答案為：LaNi5；

②一個(gè)晶胞的質(zhì)量m=，根據(jù)m=ρv，即v=，故答案為： ；

③LaNi5合金儲(chǔ)氫后的密度ρ===0.111gcm-3，由定義式可知儲(chǔ)氫能力=≈1236，故答案為：1236。