Question

【題目】氫原子是最輕的原子，人們曾預言它可能是所有元素之母。學習物質結構與性質，回答下列問題：

(1)太陽中的主要化學元素是氫和_______。

(2)氫負離子H-基態(tài)電子排布式為_______。

(3)下列變化：H-(g)=H(g)+e-吸收的能量為73kJ/mol，H(g)=H+(g)+e-吸收的能量為1311kJ/mol，則氫負離子H-的第一電離能為________。

(4)幾種堿金屬氫化物的部分性質如下表所示：

氫化物	LiH	NaH	KH
密度/g/cm3	0.78		1.43
分解溫度/℃	850	425	400

從化學結構的角度回答說明，分解溫度LiH>NaH>KH___。

(5)水溶液中有H3O+、H5O2+、H9O4+等微粒的形式。H3O+中，中心原子的雜化類型是___，請畫出H5O2+的結構式：______。當用高能射線照射液態(tài)水時，水分子便以一種新的方式電離，如圖所示寫出高能射線照射水的總反應的離子方程式_______。

(6)氫化鋁鈉(NaAlH4)等復合氫化物是重要的有機還原劑。NaAlH4晶胞結構如圖所示，NaAlH4晶體中，與Na+緊鄰且等距的A1H4-有___個，設阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則晶體的密度為___g·cm-3。

(7)在立方晶胞中與晶胞體對角線垂直的面在晶體學中稱為（1，1，1)晶面。如圖則該立方晶胞體中（1，1，1)晶面共有___個。

Answer 1

【答案】氦 1s2 73kJ/mol 均為離子晶體，陽離子離子半徑Li+<Na+<K+，晶格能LiH>NaH>KH，離子鍵強，分解溫度高 sp3 (n+2)H2Oe(H2O)n-+·OH+H3O+ 8 8

【解析】

(1)根據(jù)太陽中各種元素含量多少分析判斷；

(2)H-核外有有2個電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫；

(3)根據(jù)第一電離能定義推斷；

(4)從離子半徑、晶格能大小分析；

(5)根據(jù)雜化軌道理論分析，H5O2+可看作是H3O+與H2O通過氫鍵形成的離子；據(jù)此判斷微粒的空間構型；結合圖示書寫反應方程式；

(6)以體心的AlH4-研究，與之緊鄰且等距的Na+位于晶胞棱之間、晶胞中上面立方體左右側面面心、晶胞中下面立方體前后面的面心，與AlH4-緊鄰且等距的Na+有8個，晶胞中AlH4-數(shù)目為1+8×+4×=4，Na+數(shù)目為6×+4×=4，則二者配位數(shù)相等；結合晶胞中AlH4-、Na+數(shù)目，表示出晶胞質量，再根據(jù)ρ=計算密度；

(7)根據(jù)該（1，1，1)晶面中在上下兩個面上的位置及個數(shù)分析；

(1)太陽上含量最豐富的元素是氫，其次是氦元素，故太陽中的主要化學元素是氫和氦；

(2)H原子核內只有1個質子，氫負離子H-核外有2個電子，基態(tài)電子排布式為1s2；

(3)H-(g)=H(g)+e-吸收的能量為73kJ/mol，則氫負離子H-的第一電離能為73kJ/mol。

(4)LiH、NaH、KH三種晶體均為離子晶體，由于離子核外電子層數(shù)越多，離子半徑越大，陽離子的離子半徑：Li+<Na+<K+，離子半徑越大，與H-結合形成的離子鍵就越弱，晶格能就越小，所以晶格能LiH>NaH>KH，晶格能越大，離子鍵就越強，晶體分解溫度就越高，所以分解溫度LiH>NaH>KH；

(5) H3O+中，中心O原子的雜化類型是sp3雜化；H5O2+可看作是H3O+與H2O通過氫鍵形成的離子，所以H5O2+的結構式是；

根據(jù)圖示可得高能射線照射水的總反應的離子方程式為：(n+2)H2Oe(H2O)n-+·OH+H3O+；

(6)以體心的AlH4-研究，與之緊鄰且等距的Na+位于晶胞棱之間、晶胞中上面立方體左右側面面心、晶胞中下面立方體前后面的面心，與AlH4-緊鄰且等距的Na+有8個，晶胞中AlH4-數(shù)目為1+8×+4×=4，Na+數(shù)目為6×+4×=4，則與Na+緊鄰且等距的AlH4-有8個；晶胞質量=4×g，晶胞密度為=g/cm3；

(7)在該（1，1，1)晶面中，該平面通過上面一個頂點，下面2個頂點形成一個（1，1，1)晶面，上面共有4個這樣頂點，可形成4個這樣晶面；同樣，若該晶面通過上面2個頂點，下面一個頂點，也可以形成4個這樣的晶面，因此共可以形成8個這樣晶面。