Question

6．氫能的存儲(chǔ)是氫能應(yīng)用的主要瓶頸，開發(fā)新型儲(chǔ)氫材料是氫能利用的重要研究方向．
（1）Ti（BH₄）₃是一種過渡元素硼氫化物儲(chǔ)氫材料．
①基態(tài)Ti³⁺中含有的電子數(shù)為19，電子占據(jù)的最高能級(jí)是3d，該能級(jí)具有的原子軌道數(shù)為5；
②BH^-₄中B的雜化方式是sp³雜化．
（2）金屬氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲(chǔ)氫材料．
①LiH中，離子半徑Li^+＜H^-（填“＞”、“=”或“＜”）；
②某儲(chǔ)氫材料是短周期金屬元素M的氫化物．M的部分電離能如表所示

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

該氫化物的化學(xué)式為MgH₂．

Answer 1

分析 （1）①Ti為22號(hào)元素，原子核外有22個(gè)電子，失去3個(gè)電子形成Ti³⁺，基態(tài)Ti³⁺的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹；
②計(jì)算B原子價(jià)層電子對(duì)確定雜化方式；
（2）①電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，其離子半徑隨著核電荷數(shù)的增大而減��；
②M元素的第三電離能劇增，則該元素原子最外層有2個(gè)電子，由于存在第五電離能，故其核外電子數(shù)大于4，故M為Mg．

解答 解：（1）①Ti為22號(hào)元素，原子核外有22個(gè)電子，失去3個(gè)電子形成Ti³⁺，基態(tài)Ti³⁺的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹，基態(tài)Ti³⁺中含有的電子數(shù)為19，電子占據(jù)的最高能級(jí)是3d，該能級(jí)具有的原子軌道數(shù)為5，故答案為：19；3d；5；
②BH₄^-中B原子價(jià)層電子數(shù)=4+$\frac{3+1-1×4}{2}$=4，且不含孤電子對(duì)，B原子采取sp³雜化，故答案為：sp³雜化；
（2）①Li⁺和H^-的電子層結(jié)構(gòu)相同，鋰元素的核電荷數(shù)大于氫元素，所以離子半徑Li⁺＜H^-，故答案為：＜；
②M元素的第三電離能劇增，則該元素原子最外層有2個(gè)電子，由于存在第五電離能，故其核外電子數(shù)大于4，故M為Mg，則該氫化物化學(xué)式為MgH₂，故答案為：MgH₂．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、雜化方式、微粒半徑比較、電離能，難度不大，注意理解電離能與原子結(jié)構(gòu)、化合價(jià)關(guān)系．