Question

【题目】新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。

（1）元素N的价电子数排布式为3d24s2，其氯化物NCl4和LiBH4反应可制得储氢材料N(BH4)3。

①元素N在周期表中的位置为__，该原子具有__种运动状态不同的电子。

②化合物LiBH4中含有的化学键有__，BH4-的立体构型是_，B原子的杂化轨道类型是__，B原子轨道表达式为__。

（2）金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。

①LiH中，离子半径：Li＋__H－(填“＞”“＝”或“＜”)。

②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如下表所示：M的最高正价是__。

I1/kJ·mol-1	I2/kJ·mol-1	I3/kJ·mol-1	I4/kJ·mol-1	I5/kJ·mol-1
738	1451	7733	10540	13630

（3）NaH具有NaCl型晶体结构，Na＋的配位数为__，晶体的堆积方式为__，已知NaH晶体的晶胞参数a=488pm，Na＋半径为102pm，H－的半径为pm，NaH的理论密度是__g·cm-3。(仅写表达式，不计算)

Answer 1

【答案】第四周期第ⅡB族 22 离子键、共价键、配位键 正四面体 sp3 ＜ +2 6 六方最密堆积 g÷(488×10－10cm)3

【解析】

（1）①元素N的价电子数排布式为3d24s2，是钛元素，原子序数是22，元素N在周期表中的位置为第四周期第ⅡB族，Ti原子核外有22个电子，所以有22种不同运动状态的电子。

故答案为：第四周期第ⅡB族；22；

②化合物LiBH4中，Li+和BH4-间形成离子键，B与H间形成共价键，其中有一个共价键是配位键，LiBH4中含有的化学键有离子键、共价键、配位键；

BH4－中B原子价层电子数=4+=4，所以为sp3杂化，且不含孤电子对，是正四面体构型，B原子轨道表达式为。

故答案为：离子键、共价键、配位键；正四面体；sp3 ；；

（2）①电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，所以离子半径：Li＋＜H－，故答案为：＜；

②该元素的第III电离能剧增，则该元素属于第IIA族，最高正价为+2，故答案为：+2；

（3）NaH具有NaCl型晶体结构，与Na＋最近的Cl-位于Na＋的上下、前后、左右，Na＋的配位数为6，晶体的堆积方式为六方最密堆积，NaH具有NaCl型晶体结构，NaH晶体的晶胞参数a=488pm（棱长），Na＋半径为102pm，H－的半径为=142pm，该晶胞中钠离子个数=8× +6×=4，氢离子个数=12×+1=4，NaH的理论密度是ρ= ==g÷(488×10－10cm)3= g·cm-3=g·cm-3；故答案为：6；六方最密堆积；g÷(488×10－10cm)3。