题目内容
【题目】Ⅰ.氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，配位氢化物、富氢载体化合物是目前所采用的主要储氢材料。
(1)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。在基态Ti2＋中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________。
(2)液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用N2＋3H22NH3实现储氢和输氢。下列说法正确的是________。
a．NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2杂化
b．NH
与PH、CH4、BH
、ClO互为等电子体
c．相同压强时，NH3的沸点比PH3的沸点高
d．[Cu(NH3)4]2＋中，N原子是配位原子
(3)已知NF3与NH3的空间构型相同，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是__________________________。
Ⅱ.氯化钠是生活中的常用调味品，也是结构化学中研究离子晶体时常用的代表物，其晶胞结构如图所示。
(1)设氯化钠晶体中Na＋与跟它最近邻的Cl－之间的距离为r，则与Na＋次近邻的Cl－个数为________，该Na＋与跟它次近邻的Cl－之间的距离为________。
(2)已知在氯化钠晶体中Na＋的半径为a pm，Cl－的半径为b pm，它们在晶体中是紧密接触的，则在氯化钠晶体中离子的空间利用率为________。(用含a、b的式子表示)
(3)纳米材料的表面原子占总原子数的比例很大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠颗粒形状为立方体，边长为氯化钠晶胞的10倍，则该氯化钠颗粒中表面原子占总原子数的百分比为________。
【答案】 Ⅰ.(1)M 9 (2)cd
(3)N、F、H三种元素的电负性为F>N>H，在NF3中，共用电子对偏向氟原子，偏离氮原子，使得氮原子上的孤电子对难以与Cu2＋形成配位键
Ⅱ.(1)8 
r (2) 
×
×100%
(3)26%或
×100%
【解析】Ⅰ.(1)基态Ti2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d2，电子占据的最高能层为M层，该能层有s、p、d三个能级，具有1＋3＋5＝9个原子轨道。(2)NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp3杂化，a错误；NH
中共有8个价电子，但ClO
中价电子共有32个，因价电子总数不相等，因此它与NH不互为等电子体，故b错误；NH3能形成分子间氢键，使其沸点高于PH3，c正确；[Cu(NH3)4]2＋中，Cu原子核外有空轨道，而N原子核外有孤对电子，故N原子是配位原子，d正确。Ⅱ.(1)根据氯化钠晶胞结构可知与Na＋次近邻的Cl－共有8个。
晶胞面对角线的长度为
r，所求距离为晶胞体对角线的长度，为
＝r。
(2)晶胞边长＝2(a＋b)pm，晶胞体积V＝[2(a＋b)]3pm3；1个晶胞中有4个NaCl，则离子体积V′＝[4×
πa3＋4×πb3]pm3，所以离子的空间利用率为
×100%＝××100%。
(3)若立方体氯化钠颗粒边长为氯化钠晶胞的10倍，则立方体氯化钠颗粒的棱上有21个原子(10个Cl－和11个Na＋)，那么该立方体的原子总数为213＝9 261。而该立方体的每条棱的相应里面一层(紧靠)的棱上有19个原子(10个Cl－和9个Na＋)，即该立方体中有193＝6 859个原子处于立方体内部，所以该立方体表面原子个数为：213－193＝2 402，因而表面原子占总原子数的百分比为
×100%≈26%。
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