题目内容

13．开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向．
（1）Ti（BH4）3是一种储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得．
①基态原子Ti有7种能量不同的电子，基态Ti3+的未成对电子有1个．
②LiBH4由Li+和BH4-构成，BH4-的立体构型是sp3杂化，LiBH4中不存在的作用力
有c（填字母）．a．离子键　　b．共价键　　c．金属键　　d．配位键
③Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为H＞B＞Li．
（2）金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料．
①LiH中，离子半径Li+＜H-（填“＞”、“=”或“＜”）．
②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物．M的部分电离能如下表所示：
I1I2I3I4I5
I/kJ•mol-17381 4517 73310 54013 630
M是Mg（填元素符号）．
（3）氨硼烷（NH3BH3）与镧镍合金（LaNix）都是优良的储氢材料．
①H3BNH3的等电子体的化学式为C2H6．
②镧镍合金的晶胞结构示意图如图所示（只有1个原子位于晶胞内部），则x=5．氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体，具有类似金刚石的结构，硬度略小于金刚石．则在下列各项中，立方氮化硼晶体不可用作c（填字母）．
a．耐磨材料　    b．切削工具　   c．导电材料　    d．钻探钻头．

分析 （1）①Ti为22号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Ti3+；
②计算B原子孤电子对数、价层电子对确定空间构型；LiBH4中，Li+和BH4-形成离子键，BH4-中B原子与H原子之间形成4个共价键，由于B原子最外层有3个电子，故还有1个配位键；
③BH4-中H表现-1价，H元素对键合电子吸引力更大，同周期自左而右电负性增大；
（2）①电子层结构相同的离子，其离子半径随着核电荷数的增大而减小；
②M元素的第三电离能剧增，则该元素原子最外层有2个电子，由于存在第五电离能，故其核外电子数大于4，故M为Mg；
（3）①原子数目相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体，B与N原子相当于2个C原子；
②根据均摊法计算晶胞中La、Ni原子数目，可以确定x的值；氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体，具有类似金刚石的结构，硬度略小于金刚石，立方氮化硼晶体属于原子晶体．

解答 解：（1）①Ti为22号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，核外有7种能量不同的电子，失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Ti3+，基态Ti3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d1，3d能级电子为单电子，
故答案为：7；1；
②BH4-中B原子价层电子数=4+$\frac{3+1-1×4}{2}$=4，且不含孤电子对，为正四面体结构，LiBH4中，Li+和BH4-形成离子键，BH4-中B原子与H原子之间形成4个共价键，由于B原子最外层有3个电子，故还有1个配位键，不含金属键，
故答案为：正四面体；c；
③BH4-中H表现-1价，H元素对键合电子吸引力更大，同周期自左而右电负性增大，故电负性：H＞B＞Li，
故答案为：H＞B＞Li；
（2）①Li+和H-的电子层结构相同，锂元素的核电荷数大于氢元素，所以离子半径Li+＜H-，
故答案为：＜；
②M元素的第三电离能剧增，则该元素原子最外层有2个电子，由于存在第五电离能，故其核外电子数大于4，故M为Mg，
故答案为：Mg；
（3）①原子数目相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体，B与N原子相当于2个C原子，H3BNH3的等电子体的化学式为：C2H6，
故答案为：C2H6；
②晶胞中La原子数目为8×$\frac{1}{8}$=、Ni原子数目为1+8×$\frac{1}{2}$=5，则LaNix中x=5；氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体，具有类似金刚石的结构，硬度略小于金刚石，立方氮化硼晶体属于原子晶体，不能用作导电材料，
故答案为：5；c．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、空间结构判断、微粒半径比较、电离能、电负性、晶胞计算、晶体类型与性质等，注意理解电离能与原子结构、化合价关系，注意根据BH4-电荷判断元素表现的化合价，进而判断H、B的电负性．

练习册系列答案
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3．在一定的温度下，向CH3COOH溶液里加水稀释，下列组数据变大的是
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C．原子半径由大到小的顺序为：丙＞甲＞乙
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1．制备干燥氨气所需的药品是（　　）
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18．在200℃下，S8（s）和O2（g）发生反应依次转化为SO2（g）和SO3（g）．反应过程和能量关系可用下图简单表示（图中的△H表示生成1mol含硫产物的数据）．由图得出的结论正确的是（　　）
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5．亚硫酸盐是一种常见的食品添加剂．用如图实验可检验某食品中亚硫酸盐含量（含量通常以1kg样品中含SO2的质量计；所加试剂均足量），下列说法不正确的是（　　）
A．亚硫酸盐作为食品添加剂作用是防腐、抗氧化
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C．测定样品质量及③中耗碱量，可测定样品中亚硫酸盐含量
D．若仅将②中的氧化剂“H2O2溶液”替换为碘水，对测定结果无影响
2．下表是元素周期表的一部分，参照元素在表中的位置，请用化学用语回答下列问题：
        族
周期		ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAO
1①
2⑤⑥⑦
3②③④⑧
4⑨
5⑩
（1）⑦的最低负价是-2；⑧的最高价含氧酸的化学式为HClO4．
（2）③、④、⑦、⑧的简单离子半径由大到小的顺序为Cl-＞O2-＞Mg2+＞Al3+．
（3）⑤、⑥的单质中更容易与①的单质反应的是N2．
（4）②、④的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
（5）⑧、⑨、⑩三种元素形成的氢化物水溶液酸性强弱顺序为：HI＞HBr＞HCl．
（6）海带中含有⑩元素，海带灰中含有该元素的简单阴离子，在硫酸酸化下，可用双氧水将其氧化为单质．写出该反应的离子方程式2H++H2O2+2I-=2H2O+I2．
3．已知A是灰黑色、有金属光泽的固体单质，根据如图所示的组织之间的转化关系，回答下列有关问题
（1）写出A、B、C、D各物质的名称
A硅，B硅酸钠
C二氧化硅，D硅酸．
（2）写出下列变化的化学方程式
Α→BSi+H2O+2NaOH═Na2SiO3+2H2↑
D→BSiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O
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