I．氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈 配位氢化物 富氢载体化合韧是目前所采用的主要储氢材料。（1）Ti

I．氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，配位氢化物、富氢载体化合韧是目前所采用的主要储氢材料。 （1）Ti（BH4）2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。在基态Ti2+中，电子占据的最高能层符号为       ，该能层具有的原子轨道数为     ； （2）液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用实现储氢和输氢。下列说法正确的是        ； a．NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2杂化 b．NH+4与PH+4、CH4、BH-4、ClO—4互为等电子体 c．相同压强时，NH3的沸点比PH3的沸点高 d．[Cu（NH3）4]2+离子中，N原子是配位原子 （3）已知NF3与NH3的空间构型相同，但NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是        ； II．氯化钠是生活中的常用调味品，也是结构化学中研究离子晶体时常用的代表物，其晶胞结构如图所示。 （1）设氯化钠晶体中Na+与跟它最近邻的Cl—之间的距离为r，则该Na+与跟它次近邻的C1—个数为      ，该Na+与跟它次近邻的Cl—之间的距离为     ； （2）已知在氯化钠晶体中Na+的半径为以a pm，Cl—的半径为b pm，它们在晶 体中是紧密接触的，则在氯化钠晶体中离子的空间利用率为     ；（用含a、b的式子袁示） （3）纳米材料的表面原子占总原子数的比例很大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠颗粒形状为立方体，边长为氯化钠晶胞的10倍，则该氯化钠颗粒中表面原子占总原子数的百分比为                。

参考解答

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2025-04-30 09:52:10

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Ⅰ．（1）M（1分） 9（2分） （2）cd（2分） （3）N、F、H三种元素的电负性为F > N >H，在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难于与Cu2＋形成配位键（2分） Ⅱ．（1）8（2分） r（2分） （2）（2分） （3）26％ 或（2分）

试题分析：Ⅰ．（1）Ti原子核外有22个电子，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，在基态Ti2+中，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d2，对应能层分别别为K、L、M，其中能量最高的是最外层M层，该能层有s、p、d三个能级，s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，d能级有5个轨道，所以共有9个原子轨道。 （2）a．NH3分子中N原子含有3个共用电子对和一个孤电子对，所以其价层电子对是4，采用sp3杂化，故错误。 b．等电子体是指具有相同电子数目和原子数目的分子或离子，NH4+与PH4+、CH4、BH4-、ClO4—原子数目相同，电子数目不同，所以不能互为等电子体，故错误。 c．相同压强时，氨气中含有氢键，PH3中不含氢键，所以NH3沸点比PH3高，故正确； d．．[Cu（NH3）42+离子中，N原子提供孤电子对，所以N原子是配位原子，故正确。 所以选cd 。 （3）N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，所以NH3中共用电子对偏向N，而在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，故答案为：F的电负性比N大，N-F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子（或者N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子使得氮原子上的孤对电子难于与Cu2+形成配位键．）； Ⅱ．（1）氯化钠晶体中，，从图中可以看出，钠离子在体心和棱心位置，氯离子在顶点和面心位置，Na+与跟它次近邻的C1—（也就是图中晶胞大立方体中的8个顶点小白圈 ）个数为8个，该Na+与跟它次近邻的Cl—之间的距离也就是边长为r的小立方体的体对角线，也就是r 。 （2）晶胞为面心立方，一个氯化钠晶胞中有4个Na＋和Cl－，这个正方体的边长是2(a＋b)pm，体积是8(a＋b)3pm3，一个Na＋体积是pm3，一个Cl－体积是pm3，4个Na＋和Cl－体积是pm3，氯化钠晶体中离子的空间利用率为×100%＝。 （3）由NaCl的晶胞图可知，NaCl的晶胞为正立方体结构，立方体的体心只有一个Na＋，而其它的离子都处在立方体的面上，边长为氯化钠晶胞边长的10倍的氯化钠颗粒中总原子数为21的立方，而其内部的总原子数为19的立方（立方体相对的两个面上各被剥去了一层原子，所以整个边长相当于是减少了2，所以是19），所以该氯化钠颗粒中表面原子占总原子数的百分比为＝26％，另外列一种比较直观明了的解法： 由于立方体中的总原子数为n3（n为棱上原子数） 因此边长为氯化钠晶胞边长的10倍的氯化钠颗粒中总原子数为213，而其内部的总原子数为193（相当于将外面剥掉一层），所以其表面的原子数为213-193。表面原子占总原子数的百分数：=26%。

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