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

Question

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N_A为 阿  伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是___ cm³（用含M、d、N_A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=511pm，c=397pm；标准状况下氢气的密度为8.98×10^-5g•cm^-3；储氢能力= (储氢后氢气的密度)/(标准状况下氢气的密度)．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___．

Answer 1

（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，故答案为：3d²4s²；
②Fe是26号元素，原子核外有1s、2s、3s、4s、2p、3p、3d等7个能级，故答案为：7；
（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，故答案为：O>Cl>C；
②COCl₂分子中有1个C=O键和2个C-Cl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C电子对数=3+(4-1×2-2)/(2)=3，故中心原子杂化方式为sp²，故答案为：3：1；sp²；
（3）Ni0、Fe0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，属于熔点是NiO>FeO，故答案为：>；
（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1×1+(1)/(2)×8=5，晶胞实际含有的镧原子为8×(1)/(8)=1，所以晶体的化学式LaNi₅，故答案为：LaNi₅；
②一个晶胞的质量m=(M)/(NA)，根据m=ρv，即v=(M)/(NA•d)，故答案为：(M)/(NA•d)；
③LaNi₅合金储氢后的密度ρ=(m(晶胞中的H))/(V(晶胞))=(1×6)/(NA×(511×10-10)2×sin60°×397×10-10)=0.111g•cm^-3，由定义式：储氢能力=(储氢后氢气的密度)/(标准状况下氢气的密度)，故储氢能力=(0.111g•cm-3)/(8.98×10-5g•cm-3)≈1236，故答案为：1236．