Question

開(kāi)發(fā)新型儲(chǔ)氫材料是氫能利用的重要研究方向．
（1）Ti（BH₄）₃是一種儲(chǔ)氫材料，可由TiCl₄和LiBH₄反應(yīng)制得．
①Ti的基態(tài)原子有

 

種能量不同的電子．
②LiBH₄由Li⁺和BH₄^-構(gòu)成，BH₄^-的空間構(gòu)型是

 

，LiBH₄中不存在的作用力有

 

（填代號(hào)）．
a．離子鍵    b．共價(jià)鍵    c．金屬鍵    d．配位鍵
（2）材料LiBH₄中Li、B、H元素的電負(fù)性由大到小排列為

 

．
（3）MgH₂是金屬氫化物儲(chǔ)氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示． 已知該晶體的密度a g?cm^-3，則該晶胞的體積為

 

 cm³[用a、N_A表示（N_A為阿伏加德羅常數(shù)的值）]．
（4）一種具有儲(chǔ)氫功能的銅合金晶體具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu)，晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂點(diǎn)位置，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．若將Cu原子與Au原子等同看待，該晶體儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)為CaF₂的結(jié)構(gòu)相似，該晶體儲(chǔ)氫后的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型

專(zhuān)題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）①該原子中電子填充幾種能級(jí)就有幾種不同能量的電子；
②根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定離子空間構(gòu)型，陰陽(yáng)離子之間存在離子鍵，非金屬元素之間存在共價(jià)鍵，含有孤電子對(duì)的原子和含有空軌道的原子之間存在配位鍵；
（2）元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越大；
（3）先根據(jù)均攤法確定該晶胞中含有的各種原子個(gè)數(shù)，從而得出其質(zhì)量，再根據(jù)V=

m

ρ

計(jì)算體積；
（4）CaF₂的結(jié)構(gòu)如圖，利用均攤法計(jì)算．

解答： 解：（1）①Ti的基態(tài)原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²2p⁶3d²4s²，電子填充了7種能級(jí)，所以有7種不同能量的電子，故答案為：7；
②BH₄^-中B原子價(jià)層電子數(shù)=4+

1

2

（3+1-4×1）=4，且不含孤電子對(duì)，所以是正四面體構(gòu)型，Li⁺和BH^-₄之間存在離子鍵，硼原子和氫原子之間存在共價(jià)鍵、配位鍵，所以該化合物中不含金屬鍵，故選c，
故答案為：正四面體；c；   
（2）非金屬的非金屬性越強(qiáng)其電負(fù)性越大，非金屬性最強(qiáng)的是H元素，其次是B元素，最小的是Li元素，所以L(fǎng)i、B、H元素的電負(fù)性由大到小排列順序?yàn)镠＞B＞Li，
故答案為：H＞B＞Li；
（3）該晶胞中鎂原子個(gè)數(shù)=

1

8

×8+1=2，氫原子個(gè)數(shù)=4×

1

2

+2=4，V=

m

ρ

=

24×2+1×4 NA

a

cm³=

52

aNA

cm³，故答案為：

52

aNA

；
（4）CaF₂的結(jié)構(gòu)如圖，根據(jù)題意知，該晶胞中銅原子個(gè)數(shù)=6×

1

2

=3，金原子個(gè)數(shù)=8×

1

8

=1，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，則H原子應(yīng)位于晶胞內(nèi)部，氫原子相當(dāng)于該晶胞中的F離子，所以該晶胞中應(yīng)含有8個(gè)H，所以其化學(xué)式為Cu₃AuH₈，故答案為：Cu₃AuH₈．

點(diǎn)評(píng)：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(shí)點(diǎn)，難點(diǎn)是晶胞的計(jì)算，靈活運(yùn)用公式是解本題關(guān)鍵，難度中等．