Question

（6分）氫是重要而潔凈的能源。要利用氫氣作能源，必須解決好安全有效地儲存氫氣問題。化學(xué)家研究出利用合金儲存氫氣，LaNi₅是一種儲氫材料。LaNi₅的晶體結(jié)構(gòu)已經(jīng)測定，屬六方晶系，晶胞參數(shù)a=511 pm,c＝397 pm,晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1．從LaNi₅晶體結(jié)構(gòu)圖中勾畫出一個LaNi₅晶胞。

2．每個晶胞中含有多少個La原子和Ni原子？

3．LaNi₅晶胞中含有3個八面體空隙和6個四面體空隙，若每個空隙填人1個H原子，計算該儲氫材料吸氫后氫的密度，該密度是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氫氣密度（8.987× 10^-5 g?m^-3）的多少倍？（氫的相對原子質(zhì)量為1.008；光速c為2．998×10⁸ m?s^-1；忽略吸氫前后晶胞的體積變化）。

Answer 1

1．晶胞結(jié)構(gòu)見圖4。　�。�2分）

 

2．晶胞中含有　1　個La原子和　5　個Ni原子　（共1分）　

3．計算過程：

　 六方晶胞體積：

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

氫氣密度

　2分）

是氫氣密度的1.87×10³倍。