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3.氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈,目前所采用或正在研究的主要储氢材料有:配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等.
(1)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料.
①Ti2+基态的外围电子排布式可表示为3d2.
②BH4-的空间构型是正四面体(用文字描述).
(2)液氨是富氢物质,是氢能的理想载体,利用N2+3H2 $?_{输氢}^{储氢}$2NH3实现储氢和输氢.下列说法正确的是ABCD(多项选择).
A. NH3分子中N原子采用sp3杂化
B. 相同压强时,NH3沸点比PH3高
C.[Cu(NH3)4]2+离子中,N原子是配位原子
D.CN-的电子式为[:C┇┇N:]-
(3)2008年,Yoon等人发现Ca与C60(分子结构如图1)生成的Ca32C60能大量吸附H2分子.
①C60晶体易溶于苯、CS2,C60是非极性分子(填“极性”或“非极性”).
②1mol C60分子中,含有σ键数目为90NA.
(4)一种由Mg和H元素组成的物质是金属氢化物储氢材料,其晶胞结构如图2所示,该物质化学式为MgH2.

分析 (1)①钛是22号元素,Ti2+核外有20个电子,根据构造原理书写其基态核外电子排布式,据此判断外围电子排布式;
②根据价层电子对互斥理论确定空间构型;
(2)A.根据价层电子对互斥理论确定杂化方式;
B.同一主族元素的氢化物中,含有氢键的氢化物沸点较高;
C.提供孤电子对的原子是配原子;
D.CN-的结构和氮气分子相似,根据氮气分子的电子式判断;
(3)①根据相似相溶原理确定分子的极性;
②利用均摊法计算;
(4)根据均摊法可算出晶胞中所含有的Mg和H的个数,再写出化学式.

解答 解:(1)①钛是22号元素,Ti2+核外有20个电子,根据构造原理知其基态核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d2,外围电子排布式可表示为3d2,
故答案为:3d2;
②BH4-中B原子价层电子对=4+$\frac{1}{2}$(3+1-4×1)=4,且没有孤电子对,所以是正四面体结构,
故答案为:正四面体;
(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A正确;
B.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B正确;
C.[Cu(NH3)4]2+离子中,N原子提供孤电子对,所以N原子是配位原子,故C正确;
D.CN-中碳原子满足8电子稳定结构,CN-的电子式为,故D正确;
故答案为:ABCD;
(3)①苯、CS2都是非极性分子,根据相似相溶原理知,C60是非极性分子,
故答案为:非极性;
②利用均摊法知,每个碳原子含有$\frac{1}{2}$×3=$\frac{3}{2}$个σ 键,所以1mol C60分子中,含有σ 键数目=$\frac{3}{2}$×1mol×60×NA/mol=90NA,
故答案为:90NA;  
(4)该晶胞中镁原子个数=$\frac{1}{8}$×8+1=2,氢原子个数=2+4×$\frac{1}{2}$=4,所以该晶胞中镁原子和氢原子个数为2:4=1:2,所以其化学式为MgH2,
故答案为:MgH2.

点评 本题考查物质结构和性质,涉及核外电子排布、杂化方式的判断、空间构型的判断、晶胞的计算等知识点,难点是晶胞的计算,题目难度中等.

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B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
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