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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+基态的电子排布式可表示为            。

②BH—4的空间构型是         (用文字描述)。

(2)液氨是富氢物质,是氢能的理想载体,利用N2+3H22NH3实现储氢和输氢。下列说法正确的是        (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:

(3)2008年,Yoon等人发现Ca与C60生成的Ca32C60能大量吸附H2分子。

①C60晶体易溶于苯、CS2,说明C60是         分子(选填:“极性”、“非极性”);

②1mol C60分子中,含有σ键数目为          。

(4)MgH2是金属氢化物储氢材料,其晶胞结构如图所示,已知该晶体的密度ag·cm-3,则晶胞的体积为    cm3[用a、NA表示阿伏加德罗常数]。

 

 

【答案】

 

(1)①1s22s22p63s23p63d2(或[Ar]3d2)    ②正四面体

(2)abcd

(3) ①非极性  ②90NA 或5.418×1024

(4)52/aNA

【解析】

试题分析:(1)BH4-中心原子杂化方式为sp3,故空间构型为正四面体;(2)a、NH3分子中N原子价电子对数为(5+3)/2=4,故采用sp3杂化,正确;b、NH3分子间存在氢键,故熔沸点较高,正确;c、[Cu(NH3)4]2+离子中,Cu是中心原子,N原子是配位原子,正确;d、CN—与氮气为等电子体,电子式同氮气的电子式,正确。(3)相似相溶是分子晶体的性质,苯和二硫化碳是非极性分子,故其为分子晶体;采用均摊法计算σ键数目:1个碳原子形成3个σ键,每个σ键2个碳原子公用,故有60×3×1/2=90;(4)计算出晶胞的质量,再根据密度即可求出晶胞的体积。晶胞中含有MgH2微粒数为2个:Mg  8×1/8+1=2    H  4×1/2+2=4,列式为2/NA=va/26   v=52/aNAcm3

考点:考查物质结构与元素的性质,涉及原子核外电子排布、原子杂化、分子空间结构、分子间作用力、电子式书写、化学键类型等有关问题。

 

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

(2013?盐城一模)[物质结构与性质]
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+基态的电子排布式可表示为
1s22s22p63s23p63d2
1s22s22p63s23p63d2
.
②B
H
-
4
的空间构型是
正四面体
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
储氢
输氢
2NH3实现储氢和输氢.下列说法正确的是
abc
abc
(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
(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
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
90NA
.
(4)MgH2是金属氢化物储氢材料,其晶胞结构如图2所示,已知该晶体的密度为a g?cm-3,则晶胞的体积为
52
a.NA
52
a.NA
cm3[a、NA表示(NA表示阿伏加德罗常数的值)].

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年湖北武汉市武昌区高三上学期期末考试理综化学试卷(解析版) 题型:填空题

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                 。

 

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年江苏省南京市、盐城市高三年级第一次模拟考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

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+基态的电子排布式可表示为            。

②BH—4的空间构型是         (用文字描述)。

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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

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②1mol C60分子中,含有σ键数目为          。

(4)MgH2是金属氢化物储氢材料,其晶胞结构如图所示,已知该晶体的密度ag·cm-3,则晶胞的体积为        cm3[用a、NA表示阿伏加德罗常数]。

 

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

能源危机已成为影响人类社会可持续发展的最大问题,化学家及化学工程师在此领域正面临五大挑战:高效利用太阳能,高效贮存电力,开发先进核能系统,掌握氢能的制备及贮存方法,开发能源 应用方面的催化剂。氢气是一种清洁能源,但它的制取、存储和运输者很困难。美国科学家研究出一种用多糖制取氢的新技术,有望一举解决这几大问题。科学家利用合成生物学的方法,使用由13种酶组成的混合物,将碳水化合物和水转变成二氧化碳和氧气。下列说法不准确的是

A.利用这项新技术,汽车元须携带氢气罐,而只需携带淀粉等碳水化合物和水,在运转时现场制取氢气

B.目前气态的氢不易运输和储存,这就阻碍了氢作为新能源的推广使用

C.使用该技术不会对环境造成任何不利的影响

D.现有氢气制备技术的能耗高是制约氢能源发展的一个瓶颈

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