Question

【题目】新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向.

(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得.

①基态Cl原子中，电子占据的最高电子层符号为__________，该电子层具有的原子轨道数为______.

②LiBH4由Li＋和BH构成，BH的立体构型是______，B原子的杂化轨道类型是_______.

③Li、B元素的电负性由小到大的顺序为_______________________.

(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：

I1/kJ·mol－1	I2/kJ·mol－1	I3/kJ·mol－1	I4/kJ·mol－1	I5/kJ·mol－1
738	1 451	7 733	10 540	13 630

M是________族元素.

(3)NaH具有NaCl型晶体结构，已知NaH晶体的晶胞参数a＝488 pm，Na＋半径为102 pm，H－的半径为142pm，NaH的理论密度是________g·cm－3.(仅写表达式,不计算)

Answer 1

【答案】M 9 正四面体 sp3 Li＜B ＜ ⅡA ÷(488×10－10 cm)3

【解析】

（1）①基态Cl原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5，电子占据的最高电子层为第3层，符号为M，s轨道1个，p轨道3个，同时M层有3d轨道，d轨道有5个，合计9个。

②BH4-中，B的轨道杂化数目为4+(3+11×4)/2=4，B采取sp3杂化，为正四面体构型。

③一般而言，同周期越往右电负性越强，同主族越往上电负性越强，因而Li<B。

（2）①离子半径判断原则首先判断电子层数，“层多径大”，其次，当电子层数一样，原子核核电荷数越大，半径越小，因而，易知Li+和H-的电子层数一样，但H的核电荷数较小，因而Li＋小于H－。

②第二电离能和第三电离能相差5倍多，说明从电离第3个电子时，其结构是稳定的，像稀有气体的外层电子结构，因而最外层为2个电子，又M是短周期元素，最外层电子数等于主族序数，说明M是ⅡA族。

（3）NaH具有NaCl型晶体结构，说明晶胞内有4个Na+和4个H-，则晶胞内原子总质量m=g，V=a3=(488×10－10 cm)3，ρ=g÷(488×10－10 cm)3。