Question

【題目】氫能被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗�開發(fā)高效儲(chǔ)氫材料是氫能利用的重要研究方向。

(1)是一種潛在的儲(chǔ)氫材料，其中N原子的價(jià)電子排布式為________________。

(2)的鍵角由大到小的順序?yàn)?/span>________________________，的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>_______________________________。

(3)是新型環(huán)烯類儲(chǔ)氫材料，研究證明其分子呈平面結(jié)構(gòu)（如圖所示）。

①分子中原子和原子的雜化軌道類型分別為_________________________。

②測(cè)得中碳硫鍵的鍵長(zhǎng)介于C-S鍵和C=S鍵之間，其原因可能是________________________________________________。

(4)某種銅銀合金晶體具有儲(chǔ)氫功能，它是面心立方最密堆積結(jié)構(gòu)，原子位于面心，Ag原子位于頂點(diǎn)，H原子可進(jìn)入由Cu原子和Ag原子構(gòu)成的四面體空隙中。若將原子等同看待，該晶體儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)與（如圖）相似，該晶體儲(chǔ)氫后的化學(xué)式為_________________________。

(5)是金屬氫化物儲(chǔ)氫材料，其晶胞如圖所示，該晶體的密度為，則該晶胞的體積為___________（用含的代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】 碳原子為雜化，硫原子為雜化 中碳硫鍵具有一定程度的雙鍵性質(zhì)

【解析】

（1）基態(tài)氮原子的電子排布式為，價(jià)電子排布式為；

（2）甲烷分子中鍵角為109°28′，水分子中因孤對(duì)電子對(duì)鍵的擠壓，導(dǎo)致鍵角小于109°28′，而二氧化碳中的鍵角為180°，因此鍵角由大到小的順序?yàn)?/span>；同周期元素隨著原子序數(shù)的增加，第一電離能越來越大，但是考慮到氮原子為半滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此電離能最大，故電離能大小排序?yàn)?/span>；

（3）①每個(gè)碳原子周圍有3個(gè)碳原子，有3個(gè)鍵和1個(gè)鍵，因此雜化，而每個(gè)硫原子周圍有2個(gè)原子，還有2對(duì)孤對(duì)電子，因此為雜化；

②由于中碳硫鍵具有一定程度的雙鍵性質(zhì)，雙鍵的長(zhǎng)度比單鍵短，因此碳硫鍵的長(zhǎng)度介于和之間；

（4）處于頂點(diǎn)的原子按計(jì)算，處于面心的原子按計(jì)算，而處于晶體內(nèi)部的原子按整個(gè)計(jì)算，銅原子位于面心，因此一共有個(gè)銅原子，銀原子位于頂點(diǎn)，因此一共有個(gè)銀原子，而氫原子全部嵌在晶體內(nèi)，一共有8個(gè)氫原子，故儲(chǔ)氫后的化學(xué)式為；

（5）晶胞中含有2個(gè)Mg、4個(gè)H，直接代入二者的原子量算出單個(gè)晶胞的質(zhì)量為g，代入后得出。