Question

【题目】钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。

(1)Fe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已知：Cl元素在元素周期表中的位置可以描述为：第3行第17列，请用相同的形式描述Cr元素在元素周期表中的位置______________________。

②COCl2分子中所有原子均满足8电子构型，中心原子的杂化方式为________。COCl2分子中Cl—C—Cl之间的夹角______Cl—C—O之间的夹角(填“>”、“<”或“＝”)。

(3)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已知该物质的摩尔质量为M g·mol－1，密度为d g·cm－3。设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是________nm3(用含M、d、NA的代数式表示)。

Answer 1

【答案】 7 第4行第6列 sp2 ＜ LaNi5 M×1021 /（NAd）

【解析】 (1)Fe的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，共有7种不同能级的电子。

(2)①元素周期表共有7行、18列。已知Cl元素在元素周期表中的位置可以描述为第3行第17列，同理，Cr元素在元素周期表中的位置第4行第6列。

②COCl2分子中所有原子均满足8电子构型，中心原子C原子的价层电子对数为3，故其杂化方式为sp2。由价层电子对互斥理论可知，COCl2分子中有碳氧双键，碳与氧之间形成2对共用电子，其对碳与氯之间形成的1对共用电子的排斥作用更大，所以，Cl—C—Cl之间的夹角＜Cl—C—O之间的夹角。

(3)①由晶胞结构可知，La位于晶胞的8个顶点、有8个Ni位于面上，还有1个Ni位于晶胞的内部，故该晶胞中有1个La原子和5个Ni原子，该晶体的化学式为LaNi5。②已知该物质的摩尔质量为M g·mol－1，则NA个晶胞的质量为M g。由密度为d g·cm－3可以求出NA个晶胞的体积为，则该晶胞的体积是M×1021 /（NAd）nm3。