题目内容
【题目】(l)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得。
①基态Ti3+的未成对电子数有______个。
②LiBH4由Li+和BH4-构成,BH4-的空间构型是________,B原子的杂化轨道类型是_____________。
③某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物,M的部分电离能如下表所示:
I1/ kJ·mol-1 | I2/ kJ·mol-1 | I3/ kJ·mol-1 | I4/ kJ·mol-1 | I5/ kJ·mol-1 |
738 | 1451 | 7733 | 10540 | 13630 |
M是_____ (填元素符号)。
(2)铜晶体中铜原子的堆积方 式如图1所示,铜晶体中原子的堆积模型属于______。
(3)A原子的价电子排布式为3s23p5,铜与A形成化合物的晶胞如图2所示(黑点代表铜原子)。
①该晶体的化学式为______________________。
②该化合物难溶于水但易溶于氨水,其原因是______________。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色,深蓝色溶液中阳离子的化学式为_______。
③已知该晶体的密度为pg . cm-3,阿伏伽德罗常数为NA,已知该晶体中Cu原子和A原子之间的最短距离为体对角线的1/4,则该晶体中Cu原子和A原子之间的最短距离为__________________pm。
【答案】 1 正四面体 sp3 Mg 面心立方密堆积 CuCl Cu+可与氨形成易溶于水的配位化合物(或配离子) [Cu(NH3)4]2+ ×1010
【解析】(1)①Ti3+的基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s22p63d1,未成对电子数有1个;②BH4-中B原子价层电子数=4+(3+1-4×1)/2=4,且不含孤电子对,所以是正四面体构型,B原子的杂化轨道类型是sp3;③根据表中数据可知第三电离能远大于第二电离能,所以是第ⅡA族元素,M是Mg;(2)根据示意图可知铜晶体中原子的堆积模型属于面心立方最密堆积;(3)根据价电子排布式判断出A原子为Cl原子;①由晶胞结构可知,Cu原子处于晶胞内部,晶胞中含有4个Cu原子,Cl原子属于顶点与面心上,晶胞中含有Cl原子数目为8×1/8+6×1/2=4,故化学式为CuCl;②由于Cu+可与氨形成易溶于水的配位化合物(或配离子),所以该化合物难溶于水但易溶于氨水;此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色,这说明有铜离子生成,则深蓝色溶液中阳离子的化学式为[Cu(NH3)4]2+;③一个晶胞的摩尔质量为4×99.5g/mol,晶胞摩尔体积为4×99.5,晶胞的边长为,根据晶胞的结构可知,铜原子和A原子之间的最短距离为立方体体对角线的1/4,而体对角线为晶胞边长的倍,所以铜原子和A原子之间的最短距离为。