Question

（1）纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

电离能（KJ/mol）	I1	I2	I3	I4
A	932	1821	15399	21771
B	738	1451	7733	10540

①某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如下图所示，该同学所画的电子排布图违背            ，B元素位于周期表五个区域中的           区。

②ACl₂分子中A的杂化类型为               ，ACl₂的空间构型为          。

（2）氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，目前所采用或正在研究的主要储氢材料有：配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。

①Ti（BH₄）₂是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。

a、Ti²⁺基态的外围电子排布式可表示为________________。

b、BH₄^-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N₂+3H₂2NH₃实现储氢和输氢。下列说法正确的是____________（多项选择）。

A．NH₃分子中N原子采用sp³杂化

B．相同压强时，NH₃沸点比PH₃低

C．[Cu（NH₃）₄]²⁺离子中，N原子是配位原子

D．CN^－的电子式为[:C┇┇N:]^－

③2008年，Yoon等人发现Ca与C₆₀生成的Ca₃₂C₆₀能大量吸附H₂分子。C₆₀晶体易溶于苯、CS₂，C₆₀是________分子（填“极性”或“非极性”）。

（3）已知硫酸（H₂SO₄）和高碘酸（H₅IO₆）的结构分别

如图I、II所示：

请从结构角度比较二者酸性强弱：

H₂SO₄__________H₅IO₆（填“＞”、 “＜”或“＝”）。

Answer

（1）①能量最低原理（或构造原理）（2分）；s （1分）；②sp杂化（2分）；直线形（2分）；

（2）① 3d2（2分）；正四面体形（2分）；②ACD （2分）③非极性（1分）

（3）>（1分）

【解析】

试题分析：（1）①由图1电子轨道排布图可知，3s能级未填满就填充3p能级，所以违背能量最低原理；由表中电离能可知，二者都是第三电离能剧增，化合价均为+2价，都为短周期元素，则A为铍、B为Mg，镁价层电子排布为3s2，处于周期表中S区。②BeCl2分子中Be形成2个σ键，杂化轨道数为2，采取sp杂化，没有孤对电子对，为直线型。

（2）①钛是22号元素，Ti2+核外有20个电子，根据构造原理知其基态核外电子排布式为：1s22s22p63s2 3p63d2，所以Ti2+基态的外围电子排布式可表示为3d2；BH4-中B原子价层电子对=4+1/2（3+1−4×1）＝4，且没有孤电子对，所以是正四面体形结构；②A.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，正A项正确；B．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，B项错误；C．[Cu（NH3）4]2+离子中，N原子提供孤电子对，所以N原子是配位原子，C项正确；D．CN-的电子式为[:C┇┇N:]－，D项正确；答案选ACD。③苯、CS2都是非极性分子，根据相似相溶原理知，C60是非极性分子。

（3）根据同种元素形成的含氧酸的酸性判断依据，将酸写成（HO）mROn，n值越大，酸性越强。根据结构可知，硫酸（H2SO4）为（OH）2SO2，高碘酸（H5IO6）为（OH）4IO，则酸性H2SO4>H5IO6。

考点：考查核外电子排布规则，分子空间构型和杂化轨道类型的判断，酸性强弱比较等知识。