[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 .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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【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

，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．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

；（用含a、b的式子袁示）
（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．

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

4π

(a3+b3)×4

(2a+2b)3

×100%=

2π

(a3+b3)

(a+b)3

×100%，
故答案为

2π

(a3+b3)

(a+b)3

×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

213-193

213

×100%=26%，
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．

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xg H₂O中含有y个氢原子，则阿伏加德罗常数为（　　）

A、

mol^-1

B、

mol^-1

C、

mol^-1

D、

mol^-1

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运用元素周期律分析下面推断，不正确的是（　　）
①H^-的半径比Li⁺的半径大
②砹（At）为有色固体，HAt不稳定
③锂（Li）在氧气中剧烈燃烧，产物是Li₂O₂，其溶液是一种强碱
④硫酸锶（SrSO₄）是难溶于水的白色固体
⑤硒化氢（H₂Se）是无色、有毒、比H₂S稳定的气体．

A、①②④	B、③⑤
C、②④⑤	D、③④

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煤等化石燃料燃烧时产生的SO₂会对大气造成污染．如果某火力发电厂每秒燃烧10kg煤，煤中硫元素的质量分数为1%．假设煤中的硫全部转化为SO₂，试计算该发电厂每天产生的SO₂的物质的量是多少？

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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：
（1）增大压强，A的转化率

，平衡向

移动，达到平衡后，混合物中C的质量分数

．
（2）上述化学方程式中的系数m、n、p的正确关系是

，
向上述平衡体系中加入B，则平衡

．
（3）当降低温度时，C的质量分数增大，则A的转化率

，正反应是

热反应．

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某化学兴趣小组要完成中和热的测定．
（1）实验桌上备有烧杯（大、小两个烧杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃棒、0.5mol?L^-1 盐酸、0.55mol?L^-1NaOH溶液，尚缺少的实验玻璃用品是

、

．
（2）他们记录的实验数据如下：

实验用品			溶液温度		中和热 △H
实验用品			t₁	t₂	中和热 △H
①	50mL0.55mol．L^-1NaOH	50mL.0.5mol．L^-1HCl	20℃	23.3℃
②	50mL0.55mol．L^-1NaOH	50mL.0.5mol．L^-1HCl	20℃	23.5℃

已知：Q=Cm（t₂-t₁），反应后溶液的比热容C为4.18J?g^-1?℃^-1，各物质的密度均为1g?cm^-3．
计算完成上表．△H=

（3）某研究小组将V₁ mL 1.0mol/L HCl溶液和V₂ mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始终保持V₁+V₂=50mL）．回答下列问题：

研究小组做该实验时环境温度

（填“高于”、“低于”或“等于”）22℃，此反应所用NaOH溶液的浓度应为

mol．L^-1．

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氢氧两种元素形成的常见物质有H₂O与H₂O₂，在一定条件下均可分解．

化学键	断开1mol化学键所需的能量（kJ）
H-H	436
O-H	463
O=O	498

（1）已知：
①H₂O的电子式是

．
②H₂O（g）分解的热化学方程式是

．
③11.2L（标准状况）的H₂完全燃烧，生成气态水，放出

kJ的热量．
（2）某同学以H₂O₂分解为例，探究浓度与溶液酸碱性对反应速率的影响．常温下，按照如表所示的方案完成实验．

实验编号	反应物		催化剂
a	50mL 5% H₂O₂溶液		1mL 0.1mol?L^-1 FeCl₃溶液
b	50mL 5% H₂O₂溶液	少量浓盐酸	1mL 0.1mol?L^-1 FeCl₃溶液
c	50mL 5% H₂O₂溶液	少量浓NaOH溶液	1mL 0.1mol?L^-1 FeCl₃溶液
d	50mL 5% H₂O₂溶液		MnO₂