Question

【題目】鈦、鉻、鐵、鎳、銅等金屬及其化合物在工業上都有重要用途。

（1）基態鈦原子外圍電子的軌道表達式為_____。與鈦同周期的元素中，基態原子的未成對電子數與鈦原子相同的有_____種。

（2）TiCl4是氯化法制取鈦的中間產物。TiCl4和SiC14在常溫下都是液體，分子結構相同。采用蒸餾的方法分離TiCl4和SiCl4的混合物，先獲得的餾分是_____（填化學式）。

（3）[Cr（C2O4）2（H2O2）]也是鉻的一種化合物，該化合物屬于離子化合物，其中除含離子鍵、共價鍵外，還含有_____鍵。

（4）雷氐鹽（Reinecke salt）的化學式為NH4[Cr（NCS）4（NH3）2] H2O，是一種易溶于水和乙醇的暗紅色固體。

①雷氏鹽中鉻元素的化合價為_____。

②NCS的立體構型是_____，其中碳原子的雜化軌道類型為_____。

③SO2、CO2、BeCl2、SCl2四種分子中，與NCS-互為等電子體的有_____（填化學式）。

（5）Ni和La的合金是目前使用廣泛的儲氫材料，具有容量大、壽命長、耐低溫等特點，在日本和中國已實現了產業化。該合金的晶胞結構如圖所示。

①晶體的化學式為_____。

②該晶胞的密度為dgcm-3。設NA為阿伏加德羅常數的值，則該晶胞的體積是____（用含d、NA的代數式表示）cm3。

③該晶體的內部具有空隙，且每個晶胞的空隙中儲存6個氫原子時比較穩定。已知: a=511pm,c=397pm;標準狀況下，氫氣的密度為8.98X10-5 g， ，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_____（保留整數）。

Answer 1

【答案】 3 SiCl4 配位 +3 直線型 sp雜化 CO2、BeCl2 ：LaNi5 1236

【解析】

（1）根據Ti原子外圍電子排布式3d24s2，其外圍電子的軌道表達式為：，Ti原子未成對電子數為2，在第四周期元素中，基態原子的未成對電子數為2的有Ni（3d84s2）、Ge（4s24p2）、Se（4s24p4），故答案為：；3；

（2）TiCl4和SiC14在常溫下都是液體，可知兩者均屬于分子晶體，且分子結構相同，相對分子質量越大，分子間作用力越大，TiCl4的沸點SiC14高，采用蒸餾的方法分離TiCl4和SiCl4的混合物，先獲得的餾分是SiCl4，故答案為：SiCl4；

（3）[Cr（C2O4）2（H2O2）]為配合物，其中肯定還含有配位鍵。故答案為：配位；

（4）①雷氏鹽中鉻元素的化合價為+3，故答案為：+3；

②由雷氏鹽的結構式可知，NCS-的中心原子C原子形成了兩個雙鍵，每個雙鍵含有一個σ鍵，一個π鍵，所以其立體構型為直線型，其中碳原子的雜化軌道類型為sp雜化，故答案為：直線型；sp雜化；

③NCS-中有3個原子，價電子數為16，在SO2、CO2、BeCl2、SCl2四種分子中，與NCS-互為等電子體的有：CO2、BeCl2，故答案為：CO2、BeCl2；

（5）①晶胞中心有一個鎳原子，其他8個鎳原子在晶胞面上，鑭原子都在晶胞頂點上，所以晶胞實際含有的鎳原子數為1+2×1/8=5，鑭原子數為8×1/8=1，所以晶胞的化學式為：LaNi5，故答案為：LaNi5；

②根據，故答案為：；

③LaNi5合金儲氫后的密度為：，由定義式，故儲氫能力=，故答案為：1236。