储氢材料是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料,回答下列问题:
(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料,由TiCl4和LiBH4反应制得.基态Ti原子的价电子排布式为 3d24s23d24s2,BH-4的空间结构是 正四面体形正四面体形.
(2)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高,热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料.在四氢呋喃(
)作溶剂的条件下可合成氨硼烷:BH3+NH3→NH3BH3.
①NH3BH3分子中存在配位键,提供空轨道的原子是 BB.分子中与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B相连的H呈负电性(Hδ-).在H、B、N三种元素中,电负性由大到小的顺序是 N>H>BN>H>B.
②常温下,四氢呋喃易溶于水,环戊烷难溶于水,其原因可能是 四氢呋喃能与水分子形成分子间氢键,而环戊烷不能,且四氢呋喃为极性分子,环戊烷为非极性分子,根据相似相溶原理,四氢呋喃更易溶于水四氢呋喃能与水分子形成分子间氢键,而环戊烷不能,且四氢呋喃为极性分子,环戊烷为非极性分子,根据相似相溶原理,四氢呋喃更易溶于水.
③氨硼烷在催化剂作用下水解并释放氢气:3NH3BH3+6H2O═3NH+4+B3O3-6+9H2↑,B3O3-6的结构如图所示,该反应中B原子的杂化轨道类型由 sp3sp3变为 sp2sp2.

(3)过渡金属Q与镧形成的合金是一种储氢材料,其中基态Q原子的价电子排布式为nd2n+2(n+1)sn-1,该合金的晶胞结构和z轴方向的投影图如图所示:

①若阿伏加德罗常数的值为NA,则该合金的密度为 2×(2×59+139)3NAa2c×10212×(2×59+139)3NAa2c×1021g/cm3(用含a、c、NA的代数式表示,列出计算式即可).
②储氢原理:该合金吸附H2,H2解离为原子,H原子储存在其中形成化合物.若储氢后,氢原子占据晶胞上下底面的棱心和面心,则形成的储氢化合物的化学式为 LaNi5H3LaNi5H3.
BH
-
4
NH
+
4
O
3
-
6
O
3
-
6
2
×
(
2
×
59
+
139
)
3
N
A
a
2
c
2
×
(
2
×
59
+
139
)
3
N
A
a
2
c
【答案】3d24s2;正四面体形;B;N>H>B;四氢呋喃能与水分子形成分子间氢键,而环戊烷不能,且四氢呋喃为极性分子,环戊烷为非极性分子,根据相似相溶原理,四氢呋喃更易溶于水;sp3;sp2;×1021;LaNi5H3
2
×
(
2
×
59
+
139
)
3
N
A
a
2
c
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/24 8:0:9组卷:53引用:1难度:0.5
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