Question

【題目】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是一種過渡元素硼氫化物儲(chǔ)氫材料。基態(tài)Ti原子電子占據(jù)的最高能層符號(hào)________，基態(tài)Ti2＋的價(jià)電子的電子排布式_____________。

(2)液氨是富氫物質(zhì)，是氫能的理想載體，利用N2＋3H22NH3實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫和輸氫。下列說法正確的是______(填字母)。

a．NH3分子中氮原子的軌道雜化方式為sp2雜化

b．NH4+與ClO4-、PH4+、CH4、BH4-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．電負(fù)性C＜N＜O , 第一電離能C＜O＜N

(3)Se與O同族，則 SeO2分子的空間構(gòu)型為_______________。

(4)富勒烯(C60)的結(jié)構(gòu)如圖甲，分子中碳原子軌道的雜化類型為__________；1 mol C60分子中σ鍵的數(shù)目為________個(gè)。

(5)圖乙為一個(gè)金屬銅的晶胞，此晶胞立方體的邊長(zhǎng)為a pm，Cu的相對(duì)原子質(zhì)量為64，金屬銅的密度為ρ g·cm－3，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為__________ mol－1(用含a、ρ的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】 N 3d2 cd V形或角形 sp2 90NA

【解析】(1)Ti的原子序數(shù)為22，其電子排布式為1s22s22p63s3p63d24s2，所以Ti最高能層為N層，基態(tài)Ti2+價(jià)電子排布式為3d2。

(2)a項(xiàng)，NH3分子中N原子含有3個(gè)共用電子對(duì)和一個(gè)孤電子對(duì)，其價(jià)層電子對(duì)是4，采用sp3雜化，a錯(cuò)誤；b項(xiàng)，等電子體為原子數(shù)相等和價(jià)電子數(shù)相等的原子團(tuán)，NH與PH、CH4、BH均含有5個(gè)原子團(tuán)，且價(jià)電子均為8，為等電子體，而ClO價(jià)電子數(shù)為32，不屬于等電子體，b錯(cuò)誤；c項(xiàng)，分子間存在氫鍵的熔沸點(diǎn)高，相同壓強(qiáng)時(shí)，氨氣中含有氫鍵，PH3中不含氫鍵，所以NH3沸點(diǎn)比PH3高，c正確；d項(xiàng)，電負(fù)性C＜N＜O，第一電離能C＜O＜N，d正確。

(3)二氧化硒分子中價(jià)層電子對(duì)＝2＋×(6－2×2)＝3，且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以屬于V形。

(4)每個(gè)碳原子含有的σ鍵個(gè)數(shù)為3且不含孤電子對(duì)，所以采用sp2 雜化，每個(gè)碳原子含有的σ鍵個(gè)數(shù)為3/2，所以1 mol C60分子中σ鍵的數(shù)目＝×60NA＝90NA。

(5)晶胞中含有銅原子數(shù)目＝8×＋6×＝4，則晶胞質(zhì)量為4×64÷NA g，該晶胞體積為(a×10-10 cm)3，則4×64÷NA g＝(a×10-10 cm)3×ρ g·cm-3，故NA＝。