Question

（2013?盐城一模）[物质结构与性质]
氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，目前所采用或正在研究的主要储氢材料有：配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等．
（1）Ti（BH₄）₂是一种过渡元素硼氢化物储氢材料．
①Ti²⁺基态的电子排布式可表示为

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²

．
②B

H

- 4

的空间构型是

正四面体

（用文字描述）．
（2）液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用N₂+3H₂

储氢

输氢

2NH₃实现储氢和输氢．下列说法正确的是

abc

（多项选择）．
a．NH₃分子中N原子采用sp₃杂化
b．相同压强时，NH₃沸点比PH₃高
c．[Cu（NH₃）₄]²⁺离子中，N原子是配位原子
d．CN^-的电子式为
（3）2008年，Yoon等人发现Ca与C₆₀（分子结构如图1）生成的Ca₃₂C₆₀能大量吸附H₂分子．
①C₆₀晶体易溶于苯、CS₂，C₆₀是

非极性

分子（填“极性”或“非极性”）．
②1mol C₆₀分子中，含有σ 键数目为

90N_A

．
（4）MgH₂是金属氢化物储氢材料，其晶胞结构如图2所示，已知该晶体的密度为a g?cm^-3，则晶胞的体积为

52

a．NA

cm³[a、NA表示（NA表示阿伏加德罗常数的值）]．

Answer 1

分析：（1）①钛是22号元素，Ti²⁺核外有20个电子，根据构造原理书写其基态核外电子排布式；
②根据价层电子对互斥理论确定空间构型；
（2）a．根据价层电子对互斥理论确定杂化方式；
b．同一主族元素的氢化物中，含有氢键的氢化物沸点较高；
c．提供孤电子对的原子是配原子；
d．CN^-的结构和氮气分子相似，根据氮气分子的电子式判断；
（3）①根据相似相溶原理确定分子的极性；
②利用均摊法计算；
（4）利用均摊法计算该晶胞中镁、氢原子个数，再根据V=

m

ρ

进行计算．

解答：解：（1）①钛是22号元素，Ti²⁺核外有20个电子，根据构造原理知其基态核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²；
②BH₄^-中B原子价层电子对=4+

1

2

(3+1-4×1)=4，且没有孤电子对，所以是正四面体结构，故答案为：正四面体；
（2）a．NH₃分子中N原子含有3个共用电子对和一个孤电子对，所以其价层电子对是4，采用sp³杂化，故正确；
b．相同压强时，氨气中含有氢键，PH₃中不含氢键，所以NH₃沸点比PH₃高，故正确；
c．[Cu（NH₃）₄]²⁺离子中，N原子提供孤电子对，所以N原子是配位原子，故正确；
d．CN^-的电子式为，故错误；
故选abc；
（3）①苯、CS₂都是非极性分子，根据相似相溶原理知，C₆₀是非极性分子，故答案为：非极性；
②利用均摊法知，每个碳原子含有

1

2

×3=

3

2

个σ 键，所以1mol C₆₀分子中，含有σ 键数目=

3

2

×1mol×60×N_A/mol=90N_A，故答案为：90N_A；
（4）该晶胞中镁原子个数=

1

8

×8+1=2，原子个数=2+4×

1

2

=4，V=

m

ρ

=

M NA (24×2+1×4)

a

cm³=

52

a．NA

cm³
故答案为：

52

a．NA

．

点评：本题考查物质结构和性质，涉及核外电子排布、杂化方式的判断、空间构型的判断、晶胞的计算等知识点，难点是晶胞的计算，灵活运用公式是解本题关键，难度中等．