Question

（選考）【化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）

氫能的存儲(chǔ)是氫能應(yīng)用的主要瓶頸，配位氫化物、富氫載體化合物是目前所采用的主要儲(chǔ)氫材料。

（1）Ti（BH4）2是一種過(guò)渡元素硼氫化物儲(chǔ)氫材料。在基態(tài)Ti2+中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為_(kāi)____________，該能層具有的原子軌道數(shù)為_(kāi)___________________。

（2）液氨是富氫物質(zhì)，是氫能的理想載體，利用N2+3H2 2NH3,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫和輸氫。下列說(shuō)法正確的是________________。

a．NH3分子中氮原子的軌道雜化方式為sp2雜化

b．NH4+與PH4+、CH4、BH4-、ClO4-互為等電子體

c．相同壓強(qiáng)時(shí)，NH3的沸點(diǎn)比PH3的沸點(diǎn)高

d．[Cu（NH3）4]2+中，N原子是配位原子

（3）已知NF3與NH3的空間構(gòu)型相同，但NF3不易與Cu2+形成配離子，其原因是____________________。

（4）用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推斷SnBr2分子中，Sn原子的軌道雜化方式為 ，SnBr2分子中Sn—Br的鍵角 120°（填“＞”“＜”或“＝”）。

（5）NiO的晶體結(jié)構(gòu)與氯化鈉相同，在晶胞中鎳離子的配位數(shù)是_______。已知晶胞的邊長(zhǎng)為a nm，NiO的摩爾質(zhì)量為b g·mol-1，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則NiO晶體的密度為_(kāi)________g·cm-3。

Answer 1

（1）M（1分） 9（2分） （2）cd （2分）

（3）N、H、F三種元素的電負(fù)性為F﹥N﹥H，在NF3 中，共用電子對(duì)偏向氟原子，偏離氮原子，使得氮原子上的孤對(duì)電子對(duì)難以與Cu2+形成配位鍵（2分）

（4）SP2雜化，（2分） ＜（2分） （5）6 （2分）（4b×1021）／（a3×NA）（2分）

【解析】

試題分析：（1）Ti為22號(hào)元素，在基態(tài)Ti2+中含20個(gè)電子，由構(gòu)造原理可知，在基態(tài)Ti2+中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為M，該能層具有的原子軌道數(shù)為9；（2）a、根據(jù)VESPR模型可知NH3分子中氮原子的軌道雜化方式為sp3雜化，a錯(cuò)誤；b、等電子體為價(jià)電子數(shù)和原子數(shù)相同的分子、離子或原子團(tuán)，BH4-和ClO4-不是等電子體，b錯(cuò)誤；c、由于NH3中存在氫鍵，相同壓強(qiáng)時(shí)，NH3的沸點(diǎn)比PH3的沸點(diǎn)高，c正確；d、[Cu（NH3）4]2+中，N原子有孤對(duì)電子是配位原子，d正確；答案選cd；（3）N、H、F三種元素的電負(fù)性為F﹥N﹥H，在NF3 中，共用電子對(duì)偏向氟原子，偏離氮原子，使得氮原子上的孤對(duì)電子對(duì)難以與Cu2+形成配位鍵，雖然NF3與NH3的空間構(gòu)型相同，但NF3不易與Cu2+形成配離子；（4）由價(jià)層電子對(duì)互斥理論，SnBr2分子中，a=4,x=2,b=1,中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)＝1/2（a-xb）=1,Sn原子的軌道雜化方式為SP2雜化，VESPR模型為平面三角形，為120°，去掉孤電子對(duì)，為V型，孤對(duì)電子的斥力使SnBr2分子中Sn—Br的鍵角減小，小于120°；（5）NiO的晶體結(jié)構(gòu)與氯化鈉相同，在晶胞中鎳離子的配位數(shù)是6。已知晶胞的邊長(zhǎng)為a nm，NiO的摩爾質(zhì)量為b g?mol-1，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，在一個(gè)晶胞中，其體積為a3 nm3，在一個(gè)晶胞中含有4個(gè)Ni和4個(gè)O，一個(gè)晶胞的質(zhì)量為4b/NAg,晶體的密度為（4b×1021）／（a3×NA）g?cm-3。

考點(diǎn)：選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)