Question

I．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．在基态Ti²⁺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         ．

（2）液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用N₂+3H₂⇌2NH₃实现储氢和输氢．下列说法正确的是      （填序号）．

a．NH₃分子中氮原子的轨道杂化方式为sp²杂化

b．NH₄⁺与PH₄⁺、CH₄、BH₄^﹣、C1O₄^﹣互为等电子体

c．相同压强时，NH₃的沸点比PH₃的沸点高

d．[Cu（NH₃）₄]²⁺中N原子是配位原子

（3）已知NF₃与NH₃的空间构型相同，但NF₃不易与Cu²⁺形成配离子，其原因是              ．

Ⅱ．氯化钠是生活中的常用调味品，也是结构化学中研究离子晶体时常用的代表物，其晶胞结构如图所示．

（1）设氯化钠晶体中Na⁺与跟它最近邻的Cl^﹣之间的距离为r，则与该Na⁺次近邻的Cl^﹣的个数为         ，该Na⁺与跟它次近邻的Cl^﹣之间的距离为          ．

（2）已知在氯化钠晶体中Na⁺的半径为a pm，Cl^﹣的半径为b pm，它们在晶体中是紧密接触的，则在氯化钠晶体中离子的空间利用率为              ．

Answer

I．（1）M；9；（2）cd；

（3）N、F、H三种元素的电负性为F＞N＞H，在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难于与Cu2+形成配位键；

Ⅱ．（1）8；r；（2）；

【解析】I．（1）基态Ti2+价电子排布式为：3d2，最高能层为M层，该能层下含有1个3s轨道、3个3p轨道和5个3d轨道，共有9个原子轨道，故答案为：M；9；

（2）a．NH3分子中N原子含有3个共用电子对和一个孤电子对，所以其价层电子对是4，采用sp3杂化，故a错误；

b．等电子体为原子数相等和价电子数相等的原子团，NH+4与PH+4、CH4、BH﹣4均含有5个原子团，且价电子均为8，为等电子体，而ClO﹣4价电子数为32，不属于等电子体，故b错误；

c．分子间存在氢键的熔沸点高，相同压强时，氨气中含有氢键，PH3中不含氢键，所以NH3沸点比PH3高，故c正确；

d．提供孤电子对的原子是配原子，[Cu（NH3）4]2+离子中，N原子提供孤对电子，N原子为配原子，故d正确；故答案为：cd；

（3）根据配合物结构判断，Cu2+提供空轨道，NH3和NF3中中心原子N原子提供孤电子对，由于N、F、H三种元素的电负性为F＞N＞H，在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难于与Cu2+形成配位键，

Ⅱ．（1）Na+位于顶点，被8个晶胞共有，即Na+与跟它次近邻的Cl﹣个数为8；Na+与跟它次近邻的Cl﹣之间的距离为晶胞体对角线的一半，距离为r，

（2）晶胞中共含有4个Na+和4个Cl﹣，体积为：π（a3+b3）×4，晶胞的边长为a+b，晶胞体积为（2a+2b）3，氯化钠晶体中离子的空间利用率为=

【点评】本题考查物质结构和性质，涉及核外电子排布、杂化方式的判断、晶胞的计算等知识点，注意[Cu（NH3）4]2+离子的中心原子是提供空轨道的原子，题目难度中等．晶体密度的计算解题时注意均摊法，运用和基本计算公式的运用．