Question

（2013?鹽城一模）[物質結構與性質]
氫能的存儲是氫能應用的主要瓶頸，目前所采用或正在研究的主要儲氫材料有：配位氫化物、富氫載體化合物、碳質材料、金屬氫化物等．
（1）Ti（BH₄）₂是一種過渡元素硼氫化物儲氫材料．
①Ti²⁺基態的電子排布式可表示為

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²

．
②B

H

- 4

的空間構型是

正四面體

（用文字描述）．
（2）液氨是富氫物質，是氫能的理想載體，利用N₂+3H₂

儲氫

輸氫

2NH₃實現儲氫和輸氫．下列說法正確的是

abc

（多項選擇）．
a．NH₃分子中N原子采用sp₃雜化
b．相同壓強時，NH₃沸點比PH₃高
c．[Cu（NH₃）₄]²⁺離子中，N原子是配位原子
d．CN^-的電子式為
（3）2008年，Yoon等人發現Ca與C₆₀（分子結構如圖1）生成的Ca₃₂C₆₀能大量吸附H₂分子．
①C₆₀晶體易溶于苯、CS₂，C₆₀是

非極性

分子（填“極性”或“非極性”）．
②1mol C₆₀分子中，含有σ 鍵數目為

90N_A

．
（4）MgH₂是金屬氫化物儲氫材料，其晶胞結構如圖2所示，已知該晶體的密度為a g?cm^-3，則晶胞的體積為

52

a．NA

cm³[a、NA表示（NA表示阿伏加德羅常數的值）]．

Answer 1

分析：（1）①鈦是22號元素，Ti²⁺核外有20個電子，根據構造原理書寫其基態核外電子排布式；
②根據價層電子對互斥理論確定空間構型；
（2）a．根據價層電子對互斥理論確定雜化方式；
b．同一主族元素的氫化物中，含有氫鍵的氫化物沸點較高；
c．提供孤電子對的原子是配原子；
d．CN^-的結構和氮氣分子相似，根據氮氣分子的電子式判斷；
（3）①根據相似相溶原理確定分子的極性；
②利用均攤法計算；
（4）利用均攤法計算該晶胞中鎂、氫原子個數，再根據V=

m

ρ

進行計算．

解答：解：（1）①鈦是22號元素，Ti²⁺核外有20個電子，根據構造原理知其基態核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²；
②BH₄^-中B原子價層電子對=4+

1

2

(3+1-4×1)=4，且沒有孤電子對，所以是正四面體結構，故答案為：正四面體；
（2）a．NH₃分子中N原子含有3個共用電子對和一個孤電子對，所以其價層電子對是4，采用sp³雜化，故正確；
b．相同壓強時，氨氣中含有氫鍵，PH₃中不含氫鍵，所以NH₃沸點比PH₃高，故正確；
c．[Cu（NH₃）₄]²⁺離子中，N原子提供孤電子對，所以N原子是配位原子，故正確；
d．CN^-的電子式為，故錯誤；
故選abc；
（3）①苯、CS₂都是非極性分子，根據相似相溶原理知，C₆₀是非極性分子，故答案為：非極性；
②利用均攤法知，每個碳原子含有

1

2

×3=

3

2

個σ 鍵，所以1mol C₆₀分子中，含有σ 鍵數目=

3

2

×1mol×60×N_A/mol=90N_A，故答案為：90N_A；
（4）該晶胞中鎂原子個數=

1

8

×8+1=2，原子個數=2+4×

1

2

=4，V=

m

ρ

=

M NA (24×2+1×4)

a

cm³=

52

a．NA

cm³
故答案為：

52

a．NA

．

點評：本題考查物質結構和性質，涉及核外電子排布、雜化方式的判斷、空間構型的判斷、晶胞的計算等知識點，難點是晶胞的計算，靈活運用公式是解本題關鍵，難度中等．