Question

【題目】科學(xué)家預(yù)測21世紀(jì)中葉將進(jìn)入“氫能經(jīng)濟(jì)”時(shí)代，許多化合物或合金都是具有廣闊應(yīng)用前景的儲氫材料。回答下列問題：

(1)基態(tài)Li原子核外電子有___種不同的運(yùn)動狀態(tài)，占據(jù)最高能層電子的電子云輪廓圖形狀為__。

(2)Li的焰色反應(yīng)為紫紅色，很多金屬元素能產(chǎn)生焰色反應(yīng)的原因?yàn)?/span>__________。

(3)亞氨基鋰(Li2NH) 中所含的元素，電負(fù)性由大到小排列的順序是_________。

(4)咔唑()的沸點(diǎn)比芴()高的主要原因是_______。

(5)NH3BH3 (氨硼烷，熔點(diǎn)104℃)與______(寫出一種分子)互為等電子體。可通過紅外光譜測定該分子的立體構(gòu)型，NH3BH3中B的雜化軌道類型為________。

(6)一種儲氫合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。在晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂點(diǎn)位置。該晶體中，原子之間的作用力是_______。實(shí)現(xiàn)儲氫功能時(shí)，氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中心(如圖)，若所有四面體空隙都填滿，該晶體儲氫后的化學(xué)式為______。

Answer 1

【答案】3 球形 電子從較高能級的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí)，以光的形式釋放能量 N＞H＞Li 咔唑分子間存在氫鍵 CH3CH3 sp3 金屬鍵 AuCu3H8

【解析】

(1)Li元素為3號元素，原子核外有3個(gè)電子，每個(gè)電子的運(yùn)動狀態(tài)各不相同，所以核外電子有3種不同的運(yùn)動狀態(tài)；最高能級為2s，占據(jù)最高能層電子的電子云輪廓圖形狀為球形；

(2)當(dāng)含某金屬元素的物質(zhì)在火焰上灼燒時(shí)，焰色反應(yīng)原子中的電子吸收了能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，但處于能量較高軌道上的電子是不穩(wěn)定的，很快躍遷回能量較低的軌道，電子從較高能級的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí)，以光的形式釋放能量，所以許多金屬元素能夠產(chǎn)生焰色反應(yīng)；

(3)非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，所以亞氨基鋰(Li2NH)中所含的元素電負(fù)性由大到小排列的順序是N＞H＞Li；

(4)咔唑含有亞氨基，可以形成分子間氫鍵，導(dǎo)致沸點(diǎn)較高；

(5)NH3BH3原子總數(shù)為7，價(jià)電子總數(shù)為5+3+6=14，C元素位于N和B之間，用C替換N和B可以得到一種等電子為CH3CH3；NH3BH3中B原子與3個(gè)氫原子形成3個(gè)σ鍵，與N原子形成一個(gè)配位σ鍵，所以價(jià)層電子對數(shù)為4，采用sp3雜化；

(6)該晶體屬于合金，所以原子之間的作用力為金屬鍵；根據(jù)均攤法可知晶胞中Cu原子的個(gè)數(shù)為=3，Au原子的個(gè)數(shù)為=1，每個(gè)頂點(diǎn)的Au原子均可以與該點(diǎn)所在三個(gè)平面上面心的Cu原子形成一個(gè)正四面體，所以晶胞內(nèi)可以儲存8個(gè)氫原子，則晶體儲氫后的化學(xué)式為AuCu3H8。