Question

3．氫能的存儲是氫能應(yīng)用的主要瓶頸，目前所采用或正在研究的主要儲氫材料有：配位氫化物、富氫載體化合物、碳質(zhì)材料、金屬氫化物等．
（1）Ti（BH₄）₂是一種過渡元素硼氫化物儲氫材料．
①Ti²⁺基態(tài)的外圍電子排布式可表示為3d²．
②BH₄^-的空間構(gòu)型是正四面體（用文字描述）．
（2）液氨是富氫物質(zhì)，是氫能的理想載體，利用N₂+3H₂ $?_{輸氫}^{儲氫}$2NH₃實(shí)現(xiàn)儲氫和輸氫．下列說法正確的是ABCD（多項(xiàng)選擇）．
A． NH₃分子中N原子采用sp³雜化
B． 相同壓強(qiáng)時，NH₃沸點(diǎn)比PH₃高
C．[Cu（NH₃）₄]²⁺離子中，N原子是配位原子
D．CN^-的電子式為[：C┇┇N：]^-
（3）2008年，Yoon等人發(fā)現(xiàn)Ca與C₆₀（分子結(jié)構(gòu)如圖1）生成的Ca₃₂C₆₀能大量吸附H₂分子．
①C₆₀晶體易溶于苯、CS₂，C₆₀是非極性分子（填“極性”或“非極性”）．
②1mol C₆₀分子中，含有σ鍵數(shù)目為90N_A．
（4）一種由Mg和H元素組成的物質(zhì)是金屬氫化物儲氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，該物質(zhì)化學(xué)式為MgH₂．

Answer 1

分析 （1）①鈦是22號元素，Ti²⁺核外有20個電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)核外電子排布式，據(jù)此判斷外圍電子排布式；
②根據(jù)價層電子對互斥理論確定空間構(gòu)型；
（2）A．根據(jù)價層電子對互斥理論確定雜化方式；
B．同一主族元素的氫化物中，含有氫鍵的氫化物沸點(diǎn)較高；
C．提供孤電子對的原子是配原子；
D．CN^-的結(jié)構(gòu)和氮?dú)夥肿酉嗨�，根�?jù)氮?dú)夥肿拥碾娮邮脚袛啵?br />（3）①根據(jù)相似相溶原理確定分子的極性；
②利用均攤法計(jì)算；
（4）根據(jù)均攤法可算出晶胞中所含有的Mg和H的個數(shù)，再寫出化學(xué)式．

解答 解：（1）①鈦是22號元素，Ti²⁺核外有20個電子，根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²，外圍電子排布式可表示為3d²，
故答案為：3d²；
②BH₄^-中B原子價層電子對=4+$\frac{1}{2}$（3+1-4×1）=4，且沒有孤電子對，所以是正四面體結(jié)構(gòu)，
故答案為：正四面體；
（2）A．NH₃分子中N原子含有3個共用電子對和一個孤電子對，所以其價層電子對是4，采用sp³雜化，故A正確；
B．相同壓強(qiáng)時，氨氣中含有氫鍵，PH₃中不含氫鍵，所以NH₃沸點(diǎn)比PH₃高，故B正確；
C．[Cu（NH₃）₄]²⁺離子中，N原子提供孤電子對，所以N原子是配位原子，故C正確；
D．CN^-中碳原子滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，CN^-的電子式為，故D正確；
故答案為：ABCD；
（3）①苯、CS₂都是非極性分子，根據(jù)相似相溶原理知，C₆₀是非極性分子，
故答案為：非極性；
②利用均攤法知，每個碳原子含有$\frac{1}{2}$×3=$\frac{3}{2}$個σ 鍵，所以1mol C₆₀分子中，含有σ 鍵數(shù)目=$\frac{3}{2}$×1mol×60×N_A/mol=90N_A，
故答案為：90N_A；  
（4）該晶胞中鎂原子個數(shù)=$\frac{1}{8}$×8+1=2，氫原子個數(shù)=2+4×$\frac{1}{2}$=4，所以該晶胞中鎂原子和氫原子個數(shù)為2：4=1：2，所以其化學(xué)式為MgH₂，
故答案為：MgH₂．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及核外電子排布、雜化方式的判斷、空間構(gòu)型的判斷、晶胞的計(jì)算等知識點(diǎn)，難點(diǎn)是晶胞的計(jì)算，題目難度中等．