Question

開(kāi)發(fā)新型儲(chǔ)氫材料是氫能利用的重要研究方向。
（1）Ti(BH₄)₃是一種儲(chǔ)氫材料，可由TiCl₄和LiBH₄反應(yīng)制得。
①基態(tài)Ti³⁺的未成對(duì)電子數(shù)有______個(gè)。
②LiBH₄由Li⁺和BH₄^—構(gòu)成，BH₄^—呈正四面體構(gòu)型。LiBH₄中不存在的作用力有______(填標(biāo)號(hào))。
A．離子鍵        B．共價(jià)鍵       C．金屬鍵        D．配位鍵
③Li、B、H元素的電負(fù)性由大到小排列順序?yàn)開(kāi)_____。
（2）金屬氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲(chǔ)氫材料。
①LiH中，離子半徑：Li⁺______H^－（填“>”、“=”或“<”）。
②某儲(chǔ)氫材料是短周期金屬元素M的氫化物。M的部分電離能如下表所示：

M是______（填元素符號(hào)）。
（3）某種新型儲(chǔ)氫材料的理論結(jié)構(gòu)模型如下圖所示，圖中虛線(xiàn)框內(nèi)碳原子的雜化軌道類(lèi)型有______種。

（4）分子X(jué)可以通過(guò)氫鍵形成“籠狀結(jié)構(gòu)”而成為潛在的儲(chǔ)氫材料。X一定不是______（填標(biāo)號(hào)）。
A．H₂O         B．CH₄       C．HF      D．CO(NH₂)₂

Answer 1

（13分）
（1）①1（1分）
②C（2分）
③H>B>Li（2分）
（2）①<（2分）
②Mg（2分）
（3）3（2分）
（4）B、C（2分）

試題分析：（1）、①鈦是22號(hào)元素，基態(tài)鈦原子電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，Ti—3e^—=Ti³⁺，則基態(tài)Ti³⁺的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹，未成對(duì)電子數(shù)為1；②Li⁺和BH₄^—之間存在離子鍵，BH₄^—之間存在共價(jià)鍵和配位鍵，則硼氫化鋰中不存在金屬鍵；③LiBH₄中LiH同主族，LiB同周期，由元素周期律可知，則鋰元素的電負(fù)性最小，BH₄^—中硼顯+3價(jià)，氫顯—1價(jià)，說(shuō)明氫的電負(fù)性比硼大，則H>B>Li；（2）、①Li⁺和H^—具有K層2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，核電荷數(shù)：Li>H，則原子半徑：Li⁺<H^—；②根據(jù)M的部分電離能數(shù)據(jù)推斷，M為容易失去2個(gè)電子的鎂元素；（3）、觀(guān)察可知，虛線(xiàn)框內(nèi)碳原子雜化軌道類(lèi)型有sp2雜化（五元環(huán)中的大多數(shù)碳原子）、sp3雜化（五元環(huán)中與側(cè)鏈相連的碳原子）、sp（側(cè)鏈中的碳原子）雜化三種類(lèi)型；（4）、水分子中O—H鍵與相鄰水分子中電負(fù)性較大的O之間可以形成氫鍵，且形成籠狀結(jié)構(gòu)；B、甲烷分子中碳元素的電負(fù)性較小，故不能形成氫鍵，也不能形成籠狀結(jié)構(gòu)；C、氟化氫分子中F—H鍵與相鄰氟化氫分子中電負(fù)性較大的F之間能形成氫鍵，但是不能形成立體籠狀結(jié)構(gòu)，錯(cuò)誤；D、尿素中電負(fù)性較大的O、N與相鄰分子中的N—H鍵之間不僅可以形成氫鍵，而且可以形成籠狀結(jié)構(gòu)。