Question

【题目】氢化铝钠（NaAlH4）是一种新型轻质储氢材料，掺入少量的Ti，有利于NaAlH4吸氢，释氢。AlCl3和NaH在PCl3或PCl5催化下可合成NaAlH4（晶胞结构如右下图所示）。

（1）单质磷与Cl2反应，可以生成PCl3和PCl5.其中各原子均满足8电子稳定结构的化合物中，P原子的杂化轨道类型为_______，其分子的空间构型为__________。

（2）NaH的熔点为800℃，不溶于有机溶剂。NaH属于____晶体，其电子式为___________。

（3）AlH4－中，Al的轨道杂化方式为___________；列举与AlH4－空间构型相同的两种离子____________________（填化学式）。

（4）NaAlH4晶体中，与Na+紧邻且等距的AlH4－有_________个；NaAlH4晶体的密度为________g/cm3（用含a的代数式表示）。

（5）若NaAlH4晶胞底心处的Na+被Li+取代，得到的晶体为_________（填化学式）。

Answer 1

【答案】 sp3杂化 三角锥型 离子 Na+[∶H]－ sp3 NH4+、BH4（或“SO42” “PO43” 等其他合理答案） 8 54/(301a3) 或 108×1021/(NAa3) Na3Li(AlH4)4

【解析】(1) PCl3和PCl5中各原子均满足8电子稳定结构的化合物是PCl3，P原子的杂化轨道类型为sp3杂化，P原子上有一个孤对电子，其分子的空间构型为三角锥型；

(2) NaH属于离子晶体，其电子式为Na+[∶H]－；

(3)在AlH4－中，Al的轨道杂化方式为sp3；其空间构型为正四面体，具有相同空间构型的离子还有NH4+、BH4（或“SO42” “PO43” 等）；

(4) 在NaAlH4晶体中，与Na+紧邻且等距的AlH4－有8个，分别在同层四个角和上下面心上有四个；该晶胞中含有Na+=，AlH4－=，所以其化学式为Na4(AlH4)4，该晶胞的质量为m= ，其体积V=2a3×10-21cm3，所以该晶体的密度为1.08×1023/(NAa3) g/cm3，或者54/301a3 g/cm3；

(5)由上述分析可知，若NaAlH4晶胞底心处的Na+被Li+取代，得到的晶体为Na3Li(AlH4)4。