Question

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

（1）目前，利用金屬或合金儲(chǔ)氫的研究已取得很大進(jìn)展，如圖是一種鎳基合金儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)圖。

①Ni在元素周期表中的位置是 ，其基態(tài)原子的外圍電子排布式 是 。

②該合金儲(chǔ)氫后，含1 mol La的合金可吸收H2的物質(zhì)的量為 。

（2）Ti（BH4）2是一種過(guò)渡元素硼氫化物儲(chǔ)氫材料。

①Ti2+基態(tài)的電子排布式可表示為 。

②BH—4的空間構(gòu)型是 （用文字描述）。

（3）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 （多項(xiàng)選擇）。

a.NH3分子中N原子采用sp3雜化

b.相同壓強(qiáng)時(shí)，NH3沸點(diǎn)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：

（4）MgH2是金屬氫化物儲(chǔ)氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖12所示，已知該晶體的密度ag·cm-3，則晶胞的體積為 cm3〔用含a、NA的代數(shù)式表示（NA表示阿伏伽德羅常數(shù)）〕。

 

 

Answer 1

（15分）

（1）①第四周期 第Ⅷ族（2分）　3d84s2 （2分）

②3 mol（2分）

（2）①1s22 s22p63s23p63d2 或[Ar]3d2 （2分） ②正四面體 （2分）

（3）abcd （2分）

（4） （3分）

【解析】

試題分析：（1）①Ni在元素周期表中的位置是第四周期 第Ⅷ族；Ni的原子序數(shù)是28，所以外圍電子的排布式是3d84s2 ；

②由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，La位于正方體的8個(gè)頂點(diǎn)，所以該晶胞中含有1個(gè)La，H2位于正方體的上下底面的中心以及上下底面棱的中點(diǎn)，所以該晶胞中含有H2的個(gè)數(shù)是2×1/2+8×1/4=3，所以含1 mol La的合金可吸收H2的物質(zhì)的量為3mol；

（2）①Ti的原子序數(shù)是22，屬于第IVB元素，Ti2+基態(tài)的電子排布式可表示為1s22 s22p63s23p63d2 或[Ar]3d2；

②BH—4的B的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4+1/2(3+1-4)=4,無(wú)孤對(duì)電子，所以空間構(gòu)型是正四面體型；

（3）a、氨氣分子中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，所以N的雜化類型是sp3雜化，正確；b、氨氣分子間存在氫鍵，所以氨氣的沸點(diǎn)比PH3高，正確；c、[Cu(NH3)4]2+離子中，N原子提供孤對(duì)電子，所以N原子是配位原子，正確；d、CN-中C與N以三鍵結(jié)合，所以電子式為：；

（4）該晶胞中Mg原子的個(gè)數(shù)是8×1/8+1=2，則H原子的個(gè)數(shù)是4，所以設(shè)該晶胞的體積為V cm3，該晶胞的密度=（2×24+4×1）/NA/V=a，則V=52/aNA。

考點(diǎn)：考查原子的核外電子排布，在元素周期表中的位置的判斷，晶胞的計(jì)算