Question

过渡金属钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有用途。

（1）钛铁合金具有放氢温度低、价格适中等优点，是钛系储氢合金的代表。

①Ti的基态原子价电子排布式为___________________________。

②Fe元素在周期表中的位置是___________________________。

（2）制备 CrO₂Cl₂的反应为 K₂Cr₂O₇＋3CCl₄ ＝2KCl＋2 CrO₂Cl₂＋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______________。(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NaCl的晶体结构相似，其中Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分別为6.9×10^-2nm和7.8×10^-2nm。则熔点：NiO _______ FeO (填“＞”“＜”或 “ ＝” )。

（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Mg/mol，密度为dg/cm³。设N_A为阿伏加徳罗常数的值，则该晶胞的体积是____________ cm³ (用含M、d、N_A的代数式表示）。

Answer

3d24s2 第四周期第Ⅷ族 O＞Cl＞C 3∶1 sp2杂化 ＞ LaNi5

【解析】（1）钛元素为24号元素，其价电子排布式为：3d24s2；②Fe元素为26号，由其核外电子排布式可知其在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。

（2）①K2Cr2O7＋3CCl4 ＝2KCl＋2 CrO2Cl2＋3COCl2↑中非金属元素为O、Cl、C，由它们在周期表中的位置可知电负性大小，由大到小的顺序为O、Cl、C；②由价层电子对互斥理论n=(4+2)/2=3，故中心原子碳原子采取sp2杂化，碳氧间为双键，碳氯间为单键，故COCl2分子中σ键和π键的个数比为3：1。

（3）NiO、FeO的晶体结构相似，其中Ni2+离子半径小于Fe2+的离子半径，则熔点：NiO大于FeO。

（4）①La晶胞顶点，平摊到1个，Ni在中心有1个，上下底面平摊4/2=2，侧面有4个平摊到2个，共5个，则化学式为LaNi5；②由密度、摩尔质量、微粒数与NA关系公式：d=ZM/NA/V，因此晶胞中只含有一个LaNi5，Z=1，故可得该晶胞的体积是 cm3 。