Question

【化学选修3：物质结构与性质】（15分）

（1）目前，利用金属或合金储氢的研究已取得很大进展，如图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构图。

①Ni在元素周期表中的位置是 ，其基态原子的外围电子排布式 是 。

②该合金储氢后，含1 mol La的合金可吸收H2的物质的量为 。

（2）Ti（BH4）2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。

①Ti2+基态的电子排布式可表示为 。

②BH—4的空间构型是 （用文字描述）。

（3）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 （多项选择）。

a.NH3分子中N原子采用sp3杂化

b.相同压强时，NH3沸点比PH3高

c.[Cu(NH3)4]2+离子中，N原子是配位原子

d.CN—的电子式为：

（4）MgH2是金属氢化物储氢材料，其晶胞结构如图12所示，已知该晶体的密度ag·cm-3，则晶胞的体积为 cm3〔用含a、NA的代数式表示（NA表示阿伏伽德罗常数）〕。

 

 

Answer 1

（15分）

（1）①第四周期 第Ⅷ族（2分）　3d84s2 （2分）

②3 mol（2分）

（2）①1s22 s22p63s23p63d2 或[Ar]3d2 （2分） ②正四面体 （2分）

（3）abcd （2分）

（4） （3分）

【解析】

试题分析：（1）①Ni在元素周期表中的位置是第四周期 第Ⅷ族；Ni的原子序数是28，所以外围电子的排布式是3d84s2 ；

②由晶胞结构图可知，La位于正方体的8个顶点，所以该晶胞中含有1个La，H2位于正方体的上下底面的中心以及上下底面棱的中点，所以该晶胞中含有H2的个数是2×1/2+8×1/4=3，所以含1 mol La的合金可吸收H2的物质的量为3mol；

（2）①Ti的原子序数是22，属于第IVB元素，Ti2+基态的电子排布式可表示为1s22 s22p63s23p63d2 或[Ar]3d2；

②BH—4的B的价层电子对数是4+1/2(3+1-4)=4,无孤对电子，所以空间构型是正四面体型；

（3）a、氨气分子中N原子的价层电子对数是4，所以N的杂化类型是sp3杂化，正确；b、氨气分子间存在氢键，所以氨气的沸点比PH3高，正确；c、[Cu(NH3)4]2+离子中，N原子提供孤对电子，所以N原子是配位原子，正确；d、CN-中C与N以三键结合，所以电子式为：；

（4）该晶胞中Mg原子的个数是8×1/8+1=2，则H原子的个数是4，所以设该晶胞的体积为V cm3，该晶胞的密度=（2×24+4×1）/NA/V=a，则V=52/aNA。

考点：考查原子的核外电子排布，在元素周期表中的位置的判断，晶胞的计算