Question

选做（12分）【化学——物质结构与性质】

氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，配位氢化物、富氢载体化合物是目前所采用的主要储氢材料。

（1）Ti(BH₄)₂是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。

①在基态Ti^2＋中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为______。

②BH₄^－的空间构型是________（用文字描述）。

（2）液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用，实现储氢和输氢。下列说法正确的是________。

a．［Cu(NH₃)₄］^2＋中，N原子是配位原子

b．NH₃分子中氮原子的轨道杂化方式为sp²杂化

c．键角NH₄^＋ <NH₃

d．相同压强时，NH₃的沸点比PH₃的沸点高

（3）富氢材料NH₃和F₂在Cu催化剂存在下反应直接得到NF₃

上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有________（填序号）

a．离子晶体        b．分子晶体

c．原子晶体       d．金属晶体

（4）某种合金材料有较大的储氢容量，其晶体结构的最小单元如图所示。则这种合金的化学式为________________。

Answer

（1）①M， 9，②正四面体形； （2） ad； （3） abd；（4） LaNi3。

【解析】

试题分析：（1）①基态Ti2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d2，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有1个s轨道、3个p轨道和5个d轨道，原子轨道数为9；②BH4－中心原子硼原子采取sp3杂化，无孤对电子，空间构型是正四面体形。（2） a．［Cu(NH3)4］2＋ 中，氨分子的氮原子中含有孤对电子，N原子是配位原子，正确；b．NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp3杂化，错误；c．NH4＋为正四面体形，键角为109.50，NH3为三角锥形，键角为107.30，故键角NH4＋＞NH3，错误；d．氨分子间存在氢键，相同压强时， NH3的沸点比PH3的沸点高，正确，选ad；（3）NH3、F2和NF3为分子晶体，Cu为金属晶体，氟化铵为离子晶体，选abd；（4）根据镧镍合金的晶胞结构利用切割法分析，处于顶点上的原子为6个晶胞共用，处于面上的原子为2个晶胞共用，故1个晶胞中La原子数目为：12×1/6+2×1/2=3，Ni原子数目为：18×1/2=9，则这种合金的化学式为LaNi3。

考点：考查物质结构与性质，涉及原子核外电子排布、化学键与分子结构及晶体结构。