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]。
(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
题目分析:(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