17.I.氫能的存儲是氫能應(yīng)用的主要瓶頸,配位氫化物、富氫載體化合物是目前所采用的主要儲氫材料.
(1)Ti(BH42是一種過渡元素硼氫化物儲氫材料.在基態(tài)Ti2+中,電子占據(jù)的最高能層符號為
M,該能層具有的原子軌道數(shù)為9.
(2)液氨是富氫物質(zhì),是氫能的理想載體,利用N2+3H2?2NH3實現(xiàn)儲氫和輸氫.下列說法正確的是cd (填序號).
a.NH3分子中氮原子的軌道雜化方式為sp2雜化
b.NH4+與PH4+、CH4、BH4-、C1O4-互為等電子體
c.相同壓強時,NH3的沸點比PH3的沸點高    
d.[Cu(NH34]2+中N原子是配位原子
(3)已知NF3與NH3的空間構(gòu)型相同,但NF3不易與Cu2+形成配離子,其原因是N、F、H三種元素的電負(fù)性為F>N>H,在NF3中,共用電子對偏向F,偏離N原子,使得氮原子上的孤電子對難于與Cu2+形成配位鍵.
Ⅱ.氯化鈉是生活中的常用調(diào)味品,也是結(jié)構(gòu)化學(xué)中研究離子晶體時常用的代表物,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示.
(1)設(shè)氯化鈉晶體中Na+與跟它最近鄰的Cl-之間的距離為r,則與該Na+次近鄰的Cl-的個數(shù)為8,該Na+與跟它次近鄰的Cl-之間的距離為$\sqrt{3}$r.
(2)已知在氯化鈉晶體中Na+的半徑為a pm,Cl-的半徑為b pm,它們在晶體中是緊密接觸的,則在氯化鈉晶體中離子的空間利用率為$\frac{2π}{3}$×$\frac{{a}^{3}+^{3}}{(a+b)^{3}}$.

分析 I.(1)寫出Ti2+核外電子排布式,判斷其最高能層和該能層下的原子軌道數(shù);
(2)a.根據(jù)價層電子對互斥理論確定雜化方式;
b.等電子體為原子數(shù)相等和價電子數(shù)相等的原子團;
c.分子間存在氫鍵的熔沸點高;
d.提供孤電子對的原子是配原子;
(3)根據(jù)配合物結(jié)構(gòu)判斷,Cu2+提供空軌道,NH3和NF3中中心原子N原子提供孤電子對,根據(jù)NH3和NF3中共用電子對的偏轉(zhuǎn)判斷;
Ⅱ.(1)根據(jù)NaCl晶體結(jié)構(gòu)判斷:Na+位于頂點與它次近鄰的Cl-位于晶胞的體心位置,據(jù)此判斷次近鄰的Cl-數(shù)目和距離;
(2)NaCl晶胞為面心立方密堆積,則晶胞的邊長為(2a+2b)pm,計算出Na+和Cl-所占體積和晶胞體積,從而計算出空間利用率;

解答 解:I.(1)基態(tài)Ti2+價電子排布式為:3d2,最高能層為M層,該能層下含有1個3s軌道、3個3p軌道和5個3d軌道,共有9個原子軌道,
故答案為:M;9;
(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錯誤;
b.等電子體為原子數(shù)相等和價電子數(shù)相等的原子團,NH+4與PH+4、CH4、BH-4均含有5個原子團,且價電子均為8,為等電子體,而ClO-4價電子數(shù)為32,不屬于等電子體,故b錯誤;
c.分子間存在氫鍵的熔沸點高,相同壓強時,氨氣中含有氫鍵,PH3中不含氫鍵,所以NH3沸點比PH3高,故c正確;
d.提供孤電子對的原子是配原子,[Cu(NH34]2+離子中,N原子提供孤對電子,N原子為配原子,故d正確;
故答案為:cd;
(3)根據(jù)配合物結(jié)構(gòu)判斷,Cu2+提供空軌道,NH3和NF3中中心原子N原子提供孤電子對,由于N、F、H三種元素的電負(fù)性為F>N>H,在NF3中,共用電子對偏向F,偏離N原子,使得氮原子上的孤電子對難于與Cu2+形成配位鍵,
故答案為:N、F、H三種元素的電負(fù)性為F>N>H,在NF3中,共用電子對偏向F,偏離N原子,使得氮原子上的孤電子對難于與Cu2+形成配位鍵;
Ⅱ.(1)Na+位于頂點,被8個晶胞共有,即Na+與跟它次近鄰的Cl-個數(shù)為8;Na+與跟它次近鄰的Cl-之間的距離為晶胞體對角線的一半,距離為$\sqrt{3}$r,
故答案為:8;$\sqrt{3}$r;
(2)晶胞中共含有4個Na+和4個Cl-,體積為:$\frac{4}{3}$π(a3+b3)×4,晶胞的邊長為a+b,晶胞體積為(2a+2b)3,氯化鈉晶體中離子的空間利用率為$\frac{\frac{4}{3}π(a{\;}^{3}+^{3})×4}{(2a+2b){\;}^{3}}$=$\frac{2π}{3}$×$\frac{{a}^{3}+^{3}}{(a+b)^{3}}$,
故答案為:$\frac{2π}{3}$×$\frac{{a}^{3}+^{3}}{(a+b)^{3}}$;

點評 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、晶胞的計算等知識點,注意[Cu(NH34]2+離子的中心原子是提供空軌道的原子,題目難度中等.晶體密度的計算解題時注意均攤法,運用和基本計算公式的運用.

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