Question

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，N_A为阿伏加德罗常数的值，则NiO晶体的密度为

 

g?cm^-3．

Answer 1

考点：原子轨道杂化方式及杂化类型判断,配合物的成键情况,晶胞的计算

专题：

分析：（1）写出Ti²⁺核外电子排布式，判断其最高能层和该能层下的原子轨道数；
（2）a．根据价层电子对互斥理论确定杂化方式；
b．等电子体为原子数相等和价电子数相等的原子团；
c．分子间存在氢键的熔沸点高；
d．提供孤电子对的原子是配原子；
（3）根据配合物结构判断，Cu²⁺提供空轨道，NH₃和NF₃中中心原子N原子提供孤电子对，根据NH₃和NF₃中共用电子对的偏转判断；
（4）先判断价层电子对数目判断杂化类型，中心原子的孤电子对对成键电子对有排斥作用进而判断分子中Sn-Br的键角；
（5）根据氯化钠型晶胞判断；根据晶胞的密度ρ=

m

v

计算．

解答： 解：（1）基态Ti²⁺价电子排布式为：3d²，最高能层为M层，该能层下含有1个3s轨道、3个3p轨道和5个3d轨道，共有9个原子轨道，
故答案为：M；9；
（2）a．NH₃分子中N原子含有3个共用电子对和一个孤电子对，所以其价层电子对是4，采用sp³杂化，故a错误；
b．等电子体为原子数相等和价电子数相等的原子团，NH⁺₄与PH⁺₄、CH₄、BH^-₄均含有5个原子团，且价电子均为8，为等电子体，而ClO^-₄价电子数为32，不属于等电子体，故b错误；
c．分子间存在氢键的熔沸点高，相同压强时，氨气中含有氢键，PH₃中不含氢键，所以NH₃沸点比PH₃高，故c正确；
d．提供孤电子对的原子是配原子，[Cu（NH₃）₄]²⁺离子中，N原子提供孤对电子，N原子为配原子，故d正确；
故答案为：cd；
（3）根据配合物结构判断，Cu²⁺提供空轨道，NH₃和NF₃中中心原子N原子提供孤电子对，由于N、F、H三种元素的电负性为F＞N＞H，在NF₃中，共用电子对偏向F，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难于与Cu²⁺形成配位键，
故答案为：N、F、H三种元素的电负性为F＞N＞H，在NF₃中，共用电子对偏向F，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难于与Cu²⁺形成配位键；
（4）SnBr₂分子中Sn原子价层电子对个数=2+

1

2

×（4-2×1）=3，所以Sn原子的轨道杂化方式为SP²杂化，且含有一个孤电子对，所以该分子为V形分子，孤电子对对成键电子对有排斥作用，所以其键角小于120°，
故答案为：SP²杂化；＜；
（5）与NaCl晶胞类型一致，其配位数也为6；该晶胞的边长为a nm，则晶胞体积=a³ ×10^-21cm³，根据均摊法可知，在NiO晶胞中含镍原子数为8×

1

8

+6×

1

2

=4，氧原子数为1+12×

1

4

=4，NiO的摩尔质量为b g?mol^-1，所以晶胞的质量为

4×b

NA

，所以晶胞的密度ρ=

m

v

=

4b

a3×10-21×NA

=

4b×1021

a3×NA

g?cm^-3，
故答案为：6；

4b×1021

a3×NA

；

点评：本题考查物质结构和性质，涉及核外电子排布、杂化方式的判断等知识点，注意[Cu（NH₃）₄]²⁺离子的中心原子是提供空轨道的原子，题目难度中等．晶体密度的计算解题时注意均摊法，运用和基本计算公式的运用．