Question

（6分）氢是重要而洁净的能源。要利用氢气作能源，必须解决好安全有效地储存氢气问题。化学家研究出利用合金储存氢气，LaNi₅是一种储氢材料。LaNi₅的晶体结构已经测定，属六方晶系，晶胞参数a=511 pm,c＝397 pm,晶体结构如图2所示。

1．从LaNi₅晶体结构图中勾画出一个LaNi₅晶胞。

2．每个晶胞中含有多少个La原子和Ni原子？

3．LaNi₅晶胞中含有3个八面体空隙和6个四面体空隙，若每个空隙填人1个H原子，计算该储氢材料吸氢后氢的密度，该密度是标准状态下氢气密度（8.987× 10^-5 g?m^-3）的多少倍？（氢的相对原子质量为1.008；光速c为2．998×10⁸ m?s^-1；忽略吸氢前后晶胞的体积变化）。

Answer 1

1．晶胞结构见图4。　　（2分）

 

2．晶胞中含有　1　个La原子和　5　个Ni原子　（共1分）　

3．计算过程：

　 六方晶胞体积：

　 V=a²csin120°=（5.11×10^-8）²×3.97×10^-8×3^1/2/2=89.7×10^-24cm³     （1分）

氢气密度

　2分）

是氢气密度的1.87×10³倍。