题目内容
【题目】科学家预测21世纪中叶将进入“氢能经济”时代，下列物质都是具有广阔应用前景的储氢材料。回答下列问题：
(1)Zr(锆)在元素周期表中位于第五周期，与钛同族，基态Zr的价层电子排布式为_______。
(2)亚氨基锂(Li2NH) 所含元素第一电离能最小的是____ ，电负性最大的是_____ (填元素符号)。
(3)咔唑(
)的沸点比芴(
)高的主要原因是________。
(4)①NH3BH3 (氨硼烷，熔点104℃)与乙烷互为等电子体。NH3BH3的晶体类型为____。其中B的杂化类型为____，可通过_________测定该分子的立体构型。
②NH3BH3可通过环硼氨烷、CH4与H2O进行合成，键角： CH4______H2O (填“> "或“<")，原因是________。
(5)MgH2晶体属四方品系，结构如图，晶胞参数a =b= 450pm， c= 30lpm，原子坐标为A(0，0，0)、B(0.305，0.305，0)、C(1，1，1)、D(0.195，0.805，0.5)。
①Mg2+的半径为72pm，则H+的半径为______pm (列出计算表达式)
②用NA表示阿伏加德罗常数，MgH2晶体中氢的密度是标准状况下氢气密度的_____倍(列出计算表达式，氢气密度为0.089g·L-1)。
【答案】4d25s2 Li N 咔唑分子间存在氢键 分子晶体 sp3 红外光谱 ＞ CH4中无孤电子对，H2O中有两对孤电子对，孤电子对与σ键之间的排斥力大于σ 键之间的排斥力，使得CH4中的键角比H2O 中的键角大 
或 
【解析】
（1）Zr(锆)在元素周期表中位于第五周期，与钛同族，属于ⅣB族，则基态Zr的价层电子排布式为；
（2）Li和H属于同主族，第一电离能由大变小，H>Li，电负性由小变大H<Li ；Li和N属于同周期，第一电离能由小变大Li<N， 电负性由小变大Li<N；
（3）由咔唑分子结构简式可知含有咔唑分子间存在N和H的氢键，熔沸点较高；
（4）①NH3BH3熔点较低，则NH3BH3为分子晶体；依据中心原子价层电子对互斥理论判断B的杂化类型；可通过红外光谱测定该分子的立体构型；
（5）①利用空间几何计算AB的距离=Mg2+的半径+H+的半径；②利用均摊法计算晶胞中氢密度。
（1）Zr(锆)在元素周期表中位于第五周期，与钛同族，属于ⅣB族，依据核外电子排布规律写出基态Zr的价层电子排布式为4d25s2，故答案为：4d25s2；
（2）Li和H属于同主族，第一电离能由大变小，H>Li，电负性由小变大H<Li ；Li和N属于同周期，第一电离能由小变大Li<N， 电负性由小变大Li<N，故答案为：Li；N；
（3）由咔唑分子结构简式可知含有咔唑分子间存在N和H的氢键，熔沸点较高，故答案为：咔唑分子间存在氢键；
（4）①NH3BH3熔点较低，则NH3BH3为分子晶体；NH3BH3中B原子含有3个σ键，1对孤电子对，则杂化类型为sp3杂化；可通过红外光谱测定该分子的立体构型，故答案为：sp3；红外光谱；
②中心原子孤电子对越多键角越小，CH4和H2O均属于sp3杂化，CH4中无孤电子对，H2O中有两对孤电子对，孤电子对与σ键之间的排斥力大于σ 键之间的排斥力，使得CH4中的键角比H2O 中的键角大，故答案为：＞；CH4中无孤电子对，H2O中有两对孤电子对，孤电子对与σ键之间的排斥力大于σ 键之间的排斥力，使得CH4中的键角比H2O中的键角大；
（5）①利用空间几何计算AB的距离=
=Mg2+的半径+H+的半径，则H+的半径=；②晶胞中H+个数为
，则晶胞中氢的密度
或 ，故答案为：； 或 。
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