Question

6．开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向．
Ti（BH₄）₃是一种储氢材料，可由TiCl₄和LiBH₄反应制得．
（1）基态Ti³⁺的未成对电子数有1个．
（2）LiBH₄由Li⁺和BH₄^-构成，LiBH₄中不存在的作用力有C（填标号）．
A．离子键         B．共价键         C．金属键         D．配位键
（3）Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为H＞B＞Li．
（4）分子X可以通过氢键形成“笼状结构”而成为潜在的储氢材料．X一定不是BC（填标号）．
A．H₂O           B．CH₄            C．HF          D．CO（NH₂）₂
（5）钾、镁、氟形成的某化合物的晶体结构为K⁺在立方晶胞的中心，Mg²⁺在晶胞的8个顶角，F^-处于晶胞的棱边中心．由钾、镁、氟形成的该化合物的化学式为KMgF₃，每个K⁺与12个F^-配位．
（6）判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强．如下表所示：含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系

	次氯酸	磷酸	硫酸	高氯酸
含氧酸	Cl-OH
非羟基氧原子数	0	1	2	3
酸性	弱酸	中强酸	强酸	最强酸

亚磷酸H₃PO₃和亚砷酸H₃AsO₃分子式相似，但它们的酸性差别很大，H₃PO₃是中强酸，H₃AsO₃既有弱酸性又有弱碱性．由此可推出H₃AsO₃结构式为．H₃PO₃和H₃AsO₃与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是：
①H₃PO₃+2NaOH=Na₂HPO₃+2H₂O，
②H₃AsO₃+3NaOH=Na₃AsO₃+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）根据基态Ti³⁺的核外电子排布式确定其未成对电子数；
（2）阴阳离子之间存在离子键，非金属元素之间存在共价键，含有孤电子对的原子和含有空轨道的原子之间存在配位键；
（3）非金属的非金属性越强其电负性越大；
（4）CH₄分子间没有氢键，HF分子间只能形成链状结构；
（5）利用均摊法计算该化合物的化学式，K⁺ 处于晶胞中心，只有一个，F^-处于晶胞棱边中心，共有12个；
（6）①含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强，据此确定酸的结构式；
②酸和碱反应生成盐和水，结合酸的元数分析．

解答 解：（1）基态Ti³⁺的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹，其未成对电子数为1，故答案为：1；
（2）Li⁺和BH^-₄之间存在离子键，硼原子和氢原子之间存在共价键、配位键，所以该化合物中不含金属键，故选C；
（3）非金属的非金属性越强其电负性越大，非金属性最强的是H元素，其次是B元素，最小的是Li元素，所以Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为H＞B＞Li，
故答案为：H＞B＞Li；
（4）CH₄分子间没有氢键不能形成“笼状结构”，每个HF只能形成2个氢键，所以HF分子间只能形成链状结构，故选BC；
（5）钾、镁、氟形成的某化合物的晶体结构为K⁺在立方晶胞的中心，Mg²⁺在晶胞的8个顶角，F^-处于晶胞的棱边中心，根据均摊法可知，每个晶胞含有Mg²⁺：8×$\frac{1}{8}$=1个，K⁺：1个，F^-：12×$\frac{1}{4}$=3个，故化学式为KMgF₃，K⁺处于晶胞中心，只有一个，F^-处于晶胞棱边中心，共有12个，故每个K⁺与12个F^-配位；
故答案为：KMgF₃；12
（6）①含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强，亚磷酸是中强酸，亚砷酸既有弱酸性又有弱碱性，所以亚磷酸和亚砷酸的结构式分别为：、，故答案为：；
②酸和碱反应生成盐和水，亚磷酸中含有2个羟基，属于二元酸，亚砷酸属于三元酸，亚磷酸和亚砷酸分别和氢氧化钠的反应方程式为：H₃PO₃+2NaOH=Na₂HPO₃+2H₂O、H₃AsO₃+3NaOH=Na₃AsO₃+3H₂O；
故答案为：①H₃PO₃+2NaOH=Na₂HPO₃+2H₂O；②H₃AsO₃+3NaOH=Na₃AsO₃+3H₂O．

点评 本题考查物质结构和性质、晶胞的结构、化学键、电负性的判断等，题目涉及的知识点较多，注意把握习题中的信息及酸性的判断为解答的关键，侧重于学生的分析能力的考查，题目难度较大．