Question

（2013?鹽城一模）[物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
氫能的存儲(chǔ)是氫能應(yīng)用的主要瓶頸，目前所采用或正在研究的主要儲(chǔ)氫材料有：配位氫化物、富氫載體化合物、碳質(zhì)材料、金屬氫化物等．
（1）Ti（BH₄）₂是一種過(guò)渡元素硼氫化物儲(chǔ)氫材料．
①Ti²⁺基態(tài)的電子排布式可表示為

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²

．
②B

H

- 4

的空間構(gòu)型是

正四面體

（用文字描述）．
（2）液氨是富氫物質(zhì)，是氫能的理想載體，利用N₂+3H₂

儲(chǔ)氫

輸氫

2NH₃實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫和輸氫．下列說(shuō)法正確的是

abc

（多項(xiàng)選擇）．
a．NH₃分子中N原子采用sp₃雜化
b．相同壓強(qiáng)時(shí)，NH₃沸點(diǎn)比PH₃高
c．[Cu（NH₃）₄]²⁺離子中，N原子是配位原子
d．CN^-的電子式為
（3）2008年，Yoon等人發(fā)現(xiàn)Ca與C₆₀（分子結(jié)構(gòu)如圖1）生成的Ca₃₂C₆₀能大量吸附H₂分子．
①C₆₀晶體易溶于苯、CS₂，C₆₀是

非極性

分子（填“極性”或“非極性”）．
②1mol C₆₀分子中，含有σ 鍵數(shù)目為

90N_A

．
（4）MgH₂是金屬氫化物儲(chǔ)氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，已知該晶體的密度為a g?cm^-3，則晶胞的體積為

52

a．NA

cm³[a、NA表示（NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值）]．

Answer 1

分析：（1）①鈦是22號(hào)元素，Ti²⁺核外有20個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)其基態(tài)核外電子排布式；
②根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定空間構(gòu)型；
（2）a．根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定雜化方式；
b．同一主族元素的氫化物中，含有氫鍵的氫化物沸點(diǎn)較高；
c．提供孤電子對(duì)的原子是配原子；
d．CN^-的結(jié)構(gòu)和氮?dú)夥肿酉嗨�，根�?jù)氮?dú)夥肿拥碾娮邮脚袛啵?br />（3）①根據(jù)相似相溶原理確定分子的極性；
②利用均攤法計(jì)算；
（4）利用均攤法計(jì)算該晶胞中鎂、氫原子個(gè)數(shù)，再根據(jù)V=

m

ρ

進(jìn)行計(jì)算．

解答：解：（1）①鈦是22號(hào)元素，Ti²⁺核外有20個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²；
②BH₄^-中B原子價(jià)層電子對(duì)=4+

1

2

(3+1-4×1)=4，且沒(méi)有孤電子對(duì)，所以是正四面體結(jié)構(gòu)，故答案為：正四面體；
（2）a．NH₃分子中N原子含有3個(gè)共用電子對(duì)和一個(gè)孤電子對(duì)，所以其價(jià)層電子對(duì)是4，采用sp³雜化，故正確；
b．相同壓強(qiáng)時(shí)，氨氣中含有氫鍵，PH₃中不含氫鍵，所以NH₃沸點(diǎn)比PH₃高，故正確；
c．[Cu（NH₃）₄]²⁺離子中，N原子提供孤電子對(duì)，所以N原子是配位原子，故正確；
d．CN^-的電子式為，故錯(cuò)誤；
故選abc；
（3）①苯、CS₂都是非極性分子，根據(jù)相似相溶原理知，C₆₀是非極性分子，故答案為：非極性；
②利用均攤法知，每個(gè)碳原子含有

1

2

×3=

3

2

個(gè)σ 鍵，所以1mol C₆₀分子中，含有σ 鍵數(shù)目=

3

2

×1mol×60×N_A/mol=90N_A，故答案為：90N_A；
（4）該晶胞中鎂原子個(gè)數(shù)=

1

8

×8+1=2，原子個(gè)數(shù)=2+4×

1

2

=4，V=

m

ρ

=

M NA (24×2+1×4)

a

cm³=

52

a．NA

cm³
故答案為：

52

a．NA

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及核外電子排布、雜化方式的判斷、空間構(gòu)型的判斷、晶胞的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，難點(diǎn)是晶胞的計(jì)算，靈活運(yùn)用公式是解本題關(guān)鍵，難度中等．