题目内容

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           。
②BH—4的空间构型是        （用文字描述）。
（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       （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生成的Ca32C60能大量吸附H2分子。

①C60晶体易溶于苯、CS2，说明C60是        分子（选填：“极性”、“非极性”）；
②1mol C60分子中，含有σ键数目为         。
（4）MgH2是金属氢化物储氢材料，其晶胞结构如图所示，已知该晶体的密度ag·cm-3，则晶胞的体积为   cm3[用a、NA表示阿伏加德罗常数]。

（1）①1s22s22p63s23p63d2（或[Ar]3d2）   ②正四面体
（2）abcd
(3) ①非极性 ②90NA或5.418×1024
（4）52/aNA

试题分析：（1）BH4-中心原子杂化方式为sp3，故空间构型为正四面体；（2）a、NH3分子中N原子价电子对数为（5+3）/2=4，故采用sp3杂化，正确；b、NH3分子间存在氢键，故熔沸点较高，正确；c、[Cu(NH3)4]2+离子中，Cu是中心原子，N原子是配位原子，正确；d、CN—与氮气为等电子体，电子式同氮气的电子式，正确。（3）相似相溶是分子晶体的性质，苯和二硫化碳是非极性分子，故其为分子晶体；采用均摊法计算σ键数目：1个碳原子形成3个σ键，每个σ键2个碳原子公用，故有60×3×1/2=90；（4）计算出晶胞的质量，再根据密度即可求出晶胞的体积。晶胞中含有MgH2微粒数为2个：Mg  8×1/8+1=2    H  4×1/2+2=4，列式为2/NA=va/26   v=52/aNAcm3
练习册系列答案
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（2013山东临沂一模）（15分）碳是形成化合物种类最多的元素。
（1）CH2CH—C≡N是制备腈纶的原料,其分子中σ键和π键的个数之比为　　　　（填最简整数比）,写出该分子中所有碳原子的杂化方式　　　　。 
（2）乙醇（CH3CH2OH）与二甲醚（CH3OCH3）的分子式均为C2H6O,但CH3CH2OH的沸点高于CH3OCH3的沸点,其原因是　                    。 
（3）某元素位于第四周期Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,则其基态原子的价层电子排布式为　　　　。 
（4）碳化硅的结构与金刚石类似,其硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能,右图所示的碳化硅的晶胞（其中为碳原子,为硅原子）。每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有　　　　个。设晶胞边长为a cm,密度为b g/cm3,则阿伏加德罗常数可表示为　（用含a、b的式子表示）。 
请回答以下问题：
（1）第四周期的某主族元素，其第一至五电离能数据如下图1所示，则该元素对应原子的M层电子排布式为   ．
（2）如下图2所示，每条折线表示周期表ⅣA-ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是   ．简述你的判断依据   ．
（3）CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如下图3所示．该晶体的类型属于   （选填“分子”“原子”“离子”或“金属”）晶体，该晶体中碳原子轨道的杂化类型为   。

（4）在离子晶体中正、负离子间力求尽可能多的接触，以降低体系的能量，使晶体稳定存在。已知Na+半径是Cl-的a倍，Cs+半径是Cl-的b倍，请回顾课本上NaCl和CsCl的晶胞，其晶胞边长比为   ．
（5）Fe的一种晶体如甲、乙所示，若按甲虚线方向切乙得到的A-D图中正确的是   ．铁原子的配位数是   ，假设铁原子的半径是r cm，该晶体的密度是p g／cm3，则铁的相对原子质量为     （设阿伏加德罗常数的值为NA）。
A、B、C、D、E、F、G、H、I是元素周期表前四周期的元素，它们在元素周期中的位置如下图所示：

（1）B、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序为          (用元素符号表示)；
（2）有下列物质①CA3 ②GA3 ③EH ④JH ⑤FD2。请将这些物质的熔点由高到低排列    (填这些物质的序号)，其中CA3、GA3在常温、常压下都是气体，但CA3比GA3易液化，其主要原因是          。
（3）2007年诺贝尔化学奖获得者Gerhard  Ertl利用光电子能谱证实：洁净L(可用于合成氨反应的催化剂)的表面上存在C原子，右图为C原子在L的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表C原子，灰色球代表L原子)。则在图示状况下，L颗粒表面上L/C原子数之比为         。

（4）A、B、C三种元素形成的一种化合物叫三聚氰胺(结构如图)，由于其含氮量高被不法奶农添加到牛奶中来“提高”蛋白质的含量，造成全国许多婴幼儿因食用这种奶粉而患肾结石。三聚氰胺中二种环境的N原子的杂化形式分别是         。

（5）M单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示。

请回答：晶胞中M原子的堆积方式为        ，配位数为          。
太阳能电池的发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅太阳能电池，第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池，第三代就是铜铟镓硒CIGs（CIS中掺入Ga）等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池。
（1）亚铜离子（Cu+）基态时的价电子排布式表示为               。
（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为   （用元素符号表示）。
（3）Cu晶体的堆积方式是         （填堆积名称），其配位数为       ；往Cu的硫酸盐溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]SO4，下列说法正确的是_____
A．[Cu (NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B．在[Cu(NH3)4 ]2+中Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道
C．[Cu (NH3)4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素
D．SO42-与PO43-互为等电子体，空间构型均为正四面体
（4）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H3BO3）溶于水显弱酸性，但它却只是一元酸，可以用硼酸在水溶液中的电离平衡解释它只是一元弱酸的原因。
①H3BO3中B的原子杂化类型为         ；
②写出硼酸在水溶液中的电离方程式         。
（5）硅与碳是同一主族元素，其中石墨为混合型晶体，已知石墨的层 间距为335pm,C-C键长为142pm,计算石墨晶体密度（要求写出计算过程，得出结果保留三位有效数字,NA为6.02×1023mol-1）
Ⅰ.含氮化合物西瓜膨大剂别名氯吡苯脲，是经过国家批准的植物生长调节剂，实践证明长期使用对人体无害。已知其相关性质如下表所示：
分子式
结构简式
外观
熔点
溶解性
C12H10ClN3O

白色结晶粉末
170～172℃
易溶于水
 
（1）氯吡苯脲的晶体类型为_______        ，所含第二周期元素第一电离能从大到小的顺序为
________________（用元素符号表示）。
（2）氯吡苯脲熔点低，易溶于水的原因分别为                      _                        。
（3）查文献可知，可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲。

异氰酸苯酯                2－氯－4－氨基吡啶             氯吡苯脲
反应过程中，每生成1mol氯吡苯脲，断裂_______个σ键、断裂_______个π键。
（4）含氮的化合物氨气水溶液逐滴加入硝酸银溶液中制备银氨溶液，写出银氨溶液的配制过程中沉淀溶解的离子方程式                            。
Ⅱ．下列是部分金属元素的电离能
 
X
Y
Z
第一电离能(kJ/mol)
520.2
495.8
418.8
 
（5）已知X、Y、Z的价层电子构型为ns1，则三种金属的氯化物（RCl）的熔点由低到高的顺序为：
                              。
（6）RCl可用作有机合成催化剂, 并用于颜料, 防腐等工业。R＋中所有电子正好充满K、L、M 三个电子层，它与Cl－形成的晶体结构如下图所示。元素R基态原子的电子排布式              _      ，
与同一个Cl－相连的 R＋有         个。
铜锢稼硒(CIGS )等化合物薄膜太阳能电池是第三代太阳能电池之一。完成下列填空：
（1）亚铜离子（Cu＋）基态时的电子排布式为       。
（2）砷、硒、溴为第4周期相邻元素，其中电负性最大的是       （填元素符号，下同）；第一电离能最小的是       。
（3）硼、铝与镓处于同一主族。
① AlC13在NaCl、KCl融烙盐中能形成A12C17－其结构如图所示。其中A1  原子的杂化轨道类型为       ，配位键数目为       。

②B元素可形成B70单质，它与金属钾掺杂在一起的化合物，其晶胞如图所示（白球位于立方体的体心和顶点，小黑球位于立方体的面上），则该化合物中B70与钾原子个数比为       ，该化合物中的化学键类型有       。
A．离子键B．极性键C．非极性键D．配位键
硼．碳．氮．硅元素的单质及其化合物是构成自然界的重要物质。
（1）硼元素原子核外电子排布式_________________。氮元素原子的核外电子中，未成对电子数与成对电子数之比为　　　　　　　　　　　　　 。
（2）甲烷是最简单的有机物，实验室可通讨下列反应制取：，反应涉及到的物质中，X属于      　　　　晶体(填 晶体类型)，MgO晶体的熔点比CaO高，主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　 。
（3）甲硅烷能与硝酸银发生如下反应：SiH4+8AgNO3+2 H2O → 8Ag↓+SiO2↓+8 HNO3该反应中氢元素被氧化，由此可判断非金属性Si比 H　　　　 (填“强”．“弱”或“无法比较”)
（4）石墨晶体具有层状结构，在层与层之间嵌入金属K原子，能形成石墨夹层离子化合物(KC8)，KC8固态时也能导电，导电的粒子是　　　　　　　 。
有A、B、C、D四种元素。已知A原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大。B 的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同，B位于元素周期表的s区。C元素原子的外围电子层排布式为nsn—1npn—1。 D原子M能层为全充满状态，且最外层电子只有一个。请回答下列问题：
（1）ACl3分子中A的杂化类型为        。ACl3分子的空间构型为         。
（2）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如右图所示，

该同学所画的电子排布图违背了         。
（3）A、B、C三元素原子第一电离能由大到小的顺序为               （用元素符号表示）。C60分子中每个原子只跟相邻的3个原子形成共价键，且每个原子最外层都满足8电子稳定结构，则C60分子中π键的数目为      。
（4）D的基态原子有    种能量不同的电子；D2+ 的价电子排布式为        。已知D晶体中微粒的堆积方式为面心立方堆积，晶体中一个晶胞的边长为a cm，则D晶体的密度为              （写出含a的表达式，用NA表示阿伏加德罗常数的值）。

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