Question

（2012?邯鄲一模）氫能被視作連接化石能源和可再生能源的重要橋梁．
（1）水制取H₂的常見原料，下列有關(guān)水的說法正確的是

abc

．
a．水分子是一種極性分子
b．H₂O分子中有2個由s軌道與sp³雜化軌道形成的σ鍵
c．水分子空間結(jié)構(gòu)呈V型
d．CuSO₄?5H₂O晶體中所有水分子都是配體
（2）氫的規(guī)�；�制備是氫能應(yīng)用的基礎(chǔ)．
在光化學(xué)電池中，以紫外線照鈦酸鍶電極時，可分解水制取H₂同時獲得O₂．已知鈦酸鍶晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則鈦酸鍶的化學(xué)式為

SrTiO₃

．
（3）氫的規(guī)�；瘍�運是氫能應(yīng)用的關(guān)鍵．
①準(zhǔn)晶體Ti₃₈Zr₄₅Ni₁₇的儲氫量較高，是一種非常有前途的儲氫材料．該材料中，鎳原子在基態(tài)時核外電子排布式為

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²

．
②氨硼烷化合物（NH₃BH₃）是最近密切關(guān)注的一種新型化學(xué)氫化物儲氫材料．請畫出含有配位鍵（用“→”表示）的氨硼烷的結(jié)構(gòu)式

；與氨硼烷互為等電子體的有機小分子是

CH₃CH₃

；（寫結(jié)構(gòu)簡式）．
③甲酸鹽/碳酸鹽可用于常溫儲氫，其原理是：甲酸鹽在釕催化下會釋放出氫氣，產(chǎn)生的CO₂被碳酸鹽捕捉轉(zhuǎn)變碳酸氫鹽，碳酸鹽又能催化轉(zhuǎn)化為甲酸鹽．已知HCO₃^-在水溶液中可通過氫鍵成為二聚體（八元環(huán)結(jié)構(gòu)），試畫出雙聚體結(jié)構(gòu)

．

Answer 1

分析：（1）a．H₂O中H、O元素形成的極性鍵，但結(jié)構(gòu)不對稱，屬于極性分子；
b．H₂O分子中2個氫原子的2個由s軌道與氧原子的sp³雜化軌道形成σ鍵；
c．水分子空間結(jié)構(gòu)呈V型
d．CuSO₄?5H₂O加熱到113℃時，只失去4分子水．只有加熱到258℃以上，才能脫去最后一分子水．由此可見，4個水分子是作為配體配位在銅離子上的．
（2）利用均攤法計算該晶胞中含有的原子個數(shù)，從而確定其化學(xué)式；
（3）①基態(tài)電子排布遵循能量最低原理、保里不相容原理和洪特規(guī)則，以此解答該題；
②根據(jù)氮原子提供一對共用電子對給硼原子形成配位鍵；根據(jù)等電子體具有相同的電子數(shù)目和原子數(shù)目來分析；
③根據(jù)碳酸氫根離子的結(jié)構(gòu)以及氧原子的電負(fù)性大，能與氫原子形成氫鍵；

解答：解：（1）a．H₂O中H、O元素形成的極性鍵，但結(jié)構(gòu)不對稱，屬于極性分子，故a正確；
b．H₂O分子中2個氫原子的2個由s軌道與氧原子的sp³雜化軌道形成σ鍵，故b正確；
c．水分子空間結(jié)構(gòu)呈V型，故c正確；
d．CuSO₄?5H₂O加熱到113℃時，只失去4分子水．只有加熱到258℃以上，才能脫去最后一分子水．由此可見，4個水分子是作為配體配位在銅離子上的，故d錯誤；
故選：abc；
（2）該晶胞中Ti原子個數(shù)為1，O原子個數(shù)6×

1

2

=3，Sr原子的個數(shù)為8×

1

8

=1，所以化學(xué)式為SrTiO₃，故答案為：SrTiO₃；
（3）①鎳是28號元素，核外有28個電子，基態(tài)Ni原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，
②氮原子提供一對共用電子對給硼原子形成配位鍵，氨硼烷的結(jié)構(gòu)式為，故答案為：；
等電子體具有相同的電子數(shù)目和原子數(shù)目，與氨硼烷互為等電子體的有機小分子是CH₃CH₃，故答案為：CH₃CH₃；
③由碳酸氫根離子的結(jié)構(gòu)以及氧原子的電負(fù)性大，能與氫原子形成氫鍵，可得HCO₃^-在水溶液中可通過氫鍵成為二聚體（八元環(huán)結(jié)構(gòu)）為：，
故答案為：．

點評：本題是一道綜合題，涉及到的知識點較多，但難度不大，根據(jù)課本知識即可完成．