Question

（选考）【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）

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+3H2 2NH3,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．NH4+与PH4+、CH4、BH4-、ClO4-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____________________。

（4）用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中，Sn原子的轨道杂化方式为 ，SnBr2分子中Sn—Br的键角 120°（填“＞”“＜”或“＝”）。

（5）NiO的晶体结构与氯化钠相同，在晶胞中镍离子的配位数是_______。已知晶胞的边长为a nm，NiO的摩尔质量为b g·mol-1，NA为阿伏加德罗常数的值，则NiO晶体的密度为_________g·cm-3。

Answer 1

（1）M（1分） 9（2分） （2）cd （2分）

（3）N、H、F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，使得氮原子上的孤对电子对难以与Cu2+形成配位键（2分）

（4）SP2杂化，（2分） ＜（2分） （5）6 （2分）（4b×1021）／（a3×NA）（2分）

【解析】

试题分析：（1）Ti为22号元素，在基态Ti2+中含20个电子，由构造原理可知，在基态Ti2+中，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道数为9；（2）a、根据VESPR模型可知NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp3杂化，a错误；b、等电子体为价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，BH4-和ClO4-不是等电子体，b错误；c、由于NH3中存在氢键，相同压强时，NH3的沸点比PH3的沸点高，c正确；d、[Cu（NH3）4]2+中，N原子有孤对电子是配位原子，d正确；答案选cd；（3）N、H、F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，使得氮原子上的孤对电子对难以与Cu2+形成配位键，虽然NF3与NH3的空间构型相同，但NF3不易与Cu2+形成配离子；（4）由价层电子对互斥理论，SnBr2分子中，a=4,x=2,b=1,中心原子上的孤电子对数＝1/2（a-xb）=1,Sn原子的轨道杂化方式为SP2杂化，VESPR模型为平面三角形，为120°，去掉孤电子对，为V型，孤对电子的斥力使SnBr2分子中Sn—Br的键角减小，小于120°；（5）NiO的晶体结构与氯化钠相同，在晶胞中镍离子的配位数是6。已知晶胞的边长为a nm，NiO的摩尔质量为b g?mol-1，NA为阿伏加德罗常数的值，在一个晶胞中，其体积为a3 nm3，在一个晶胞中含有4个Ni和4个O，一个晶胞的质量为4b/NAg,晶体的密度为（4b×1021）／（a3×NA）g?cm-3。

考点：选修3：物质结构与性质