题目内容
【化学--进修3：物质结构与性质】Ⅰ．氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，配位氢化物、富氢载体化合韧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
（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．NH+4与PH+4、CH4、BH-4、ClO-4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+离子中，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
Ⅱ．氯化钠是生活中的常用调味品，也是结构化学中研究离子晶体时常用的代表物，其晶胞结构如图所示．
（1）设氯化钠晶体中Na+与跟它最近邻的Cl-之间的距离为r，则该Na+与跟它次近邻的Cl-个数为，该Na+与跟它次近邻的Cl-之间的距离为
（2）已知在氯化钠晶体中Na+的半径为以a pm，Cl-的半径为b pm，它们在晶体中是紧密接触的，则在氯化钠晶体中离子的空间利用率为
（3）纳米材料的表面原子占总原子数的比例很大，这是它有许多特殊性质的原因．假设某氯化钠颗粒形状为立方体，边长为氯化钠晶胞的10倍，则该氯化钠颗粒中表面原子占总原子数的百分比为
考点：晶胞的计算,配合物的成键情况,原子轨道杂化方式及杂化类型判断
专题：化学键与晶体结构
分析：Ⅰ（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；
Ⅱ（1）根据NaCl晶体结构判断：Na+位于顶点与它次近邻的Cl-位于晶胞的体心位置，据此判断次近邻的Cl-数目和距离；
（2）NaCl晶胞为面心立方密堆积，则晶胞的边长为（2a+2b）pm，计算出Na+和Cl-所占体积和晶胞体积，从而计算出空间利用率；
（3）氯化钠颗粒边长为晶胞边长的10倍，则每条边含有的原子数为21个，则总原子数为21的立方，表面原子总数为总原子数减去内部总原子数，内部原子总数相当于剥掉了一层晶胞，即颗粒内部每条边有19个原子，则内部原子总是为19的立方，据此计算该氯化钠颗粒中表面原子占总原子数的百分比．
（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；
Ⅱ（1）根据NaCl晶体结构判断：Na+位于顶点与它次近邻的Cl-位于晶胞的体心位置，据此判断次近邻的Cl-数目和距离；
（2）NaCl晶胞为面心立方密堆积，则晶胞的边长为（2a+2b）pm，计算出Na+和Cl-所占体积和晶胞体积，从而计算出空间利用率；
（3）氯化钠颗粒边长为晶胞边长的10倍，则每条边含有的原子数为21个，则总原子数为21的立方，表面原子总数为总原子数减去内部总原子数，内部原子总数相当于剥掉了一层晶胞，即颗粒内部每条边有19个原子，则内部原子总是为19的立方，据此计算该氯化钠颗粒中表面原子占总原子数的百分比．
解答：
解：Ⅰ．（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；
故选：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；
Ⅱ．（1）Na+位于顶点，被8个晶胞共有，即Na+与跟它次近邻的Cl-个数为8；Na+与跟它次近邻的Cl-之间的距离为晶胞体对角线的一半，距离为
r，
故答案为：8、
r；
（2）晶胞中共含有4个Na+和4个Cl-，体积为：
π（a3+b3）×4，晶胞的边长为a+b，晶胞体积为（2a+2b）3，氯化钠晶体中离子的空间利用率为
×100%=
×
×100%，
故答案为
×
×100%；
（3）氯化钠颗粒边长为晶胞边长的10倍，则每条边含有的原子数为21个，则总原子数为21的立方，表面原子总数为总原子数减去内部总原子数，内部原子总数相当于剥掉了一层晶胞，即颗粒内部每条边有19个原子，则内部原子总是为19的立方，该氯化钠颗粒中表面原子占总原子数的百分比为
×100%=26%，
故答案为：26%．
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；
故选：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；
Ⅱ．（1）Na+位于顶点，被8个晶胞共有，即Na+与跟它次近邻的Cl-个数为8；Na+与跟它次近邻的Cl-之间的距离为晶胞体对角线的一半，距离为
| 3 |
故答案为：8、
| 3 |
（2）晶胞中共含有4个Na+和4个Cl-，体积为：
| 4 |
| 3 |
| ||
| (2a+2b)3 |
| 2π |
| 3 |
| (a3+b3) |
| (a+b)3 |
故答案为
| 2π |
| 3 |
| (a3+b3) |
| (a+b)3 |
（3）氯化钠颗粒边长为晶胞边长的10倍，则每条边含有的原子数为21个，则总原子数为21的立方，表面原子总数为总原子数减去内部总原子数，内部原子总数相当于剥掉了一层晶胞，即颗粒内部每条边有19个原子，则内部原子总是为19的立方，该氯化钠颗粒中表面原子占总原子数的百分比为
| 213-193 |
| 213 |
故答案为：26%．
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、空间构型的判断、晶胞的计算等知识点，难点是晶胞的计算和氯化钠颗粒中表面原子占总原子数的百分比的计算，灵活运用公式是解本题关键，难度中等．
练习册系列答案
相关题目
xg H2O中含有y个氢原子，则阿伏加德罗常数为（ ）
A、
| ||
B、
| ||
C、
| ||
D、
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密闭容器中mA（g）+nB（g）?pC（g），反应达到平衡，经测定增大压强P时，A的转化率随P而变化的曲线如图．则：
用如图装置收集或提纯以下3种气体：①NH3 ②SO2 ③NO
为制取较纯净的溴苯和验证反应机理，某化学课外小组设计了实验装置（如图）．