【題目】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)2是一種過渡元素硼氫化物儲(chǔ)氫材料。

①基態(tài)Ti2+中含有的電子數(shù)為______,電子占據(jù)的最高能級(jí)是______,該能級(jí)具有的原子軌道數(shù)為______

BH4-B原子的雜化方式是______。

(2)金屬氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲(chǔ)氫材料。

LiH中,離子半徑:Li+______ H-(填“>”、“=”“<”)。

②某儲(chǔ)氫材料是短周期金屬元素M的氫化物,M的部分電離能如下表所示:

I1/kJmol-1

I2/kJmol-1

I3/kJmol-1

I4/kJmol-1

I5/kJmol-1

738

1451

7733

10540

13630

該氫化物的化學(xué)式為______

(3)液氨是富氫物質(zhì),是氫能的理想載體。

NH3的相對(duì)分子質(zhì)量小于PH3,但NH3的沸點(diǎn)卻遠(yuǎn)高于PH3,其原因是 ______。

NH3容易和分子中有空軌道的BF3反應(yīng)形成新的化合物,該化合物的結(jié)構(gòu)式為 ______。

(4)2008年,Yoon等人發(fā)現(xiàn)CaC60(分子結(jié)構(gòu)如圖1)生成的Ca32C60能大量吸附H2分子。

C60晶體易溶于苯、CS2,C60 ______ 分子(填極性非極性)。

1mol C60分子中,含有σ 鍵數(shù)目為 ______ 個(gè)(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)。

(5)某金屬氫化物儲(chǔ)氫材料的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,該金屬氫化物的化學(xué)式為 ______,已知該晶體的密度為agcm-3,金屬元素R的相對(duì)原子質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該晶胞的體積為 ______ cm3

【答案】20 3d 5 sp3 MgH2 氨氣分子之間可以形成氫鍵 非極性 90NA H2R

【解析】

(1)Ti22號(hào)元素,原子核外有22個(gè)電子,Ti原子失去兩個(gè)電子生成Ti2+,該離子核外有1s、2s2p、3s3p、3d電子,電子占據(jù)的最高能級(jí)是3d能級(jí),該能級(jí)具有的原子軌道數(shù)為5;

BH4-B原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且不含孤對(duì)電子對(duì),根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷B原子的雜化方式;

(2)①電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減;

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)知,M原子核外有2個(gè)電子,位于第IIA族,在化合物中呈現(xiàn)+2價(jià),H-1價(jià),根據(jù)化合價(jià)判斷化學(xué)鍵;

(3)①結(jié)構(gòu)相似的氫化物,含有氫鍵的物質(zhì)熔沸點(diǎn)較高;

NH3容易和分子中有空軌道的BF3反應(yīng)形成新的化合物,N原子和B原子之間存在配位鍵;

(4)①非極性分子的溶質(zhì)極易溶于非極性分子的溶劑;

②根據(jù)圖知,每個(gè)C原子含有σ 鍵個(gè)數(shù)=×3=1.5

(5)該晶胞中H原子個(gè)數(shù)=2+4×=4,R原子個(gè)數(shù)=1+8×=2,H、R原子個(gè)數(shù)之比=42=21;根據(jù)密度和摩爾質(zhì)量計(jì)算V=

(1)Ti22號(hào)元素,Ti原子核外有22個(gè)電子,Ti原子失去兩個(gè)電子生成Ti2+,基態(tài)Ti2+中含有的電子數(shù)為20;該離子核外有1s、2s、2p、3s、3p3d電子,電子占據(jù)的最高能級(jí)是3d能級(jí),該能級(jí)具有的原子軌道數(shù)為5;

BH4-B原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且不含孤對(duì)電子對(duì),根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論知B原子的雜化方式為sp3;

(2)①電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小,所以離子半徑:Li+<H-;

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)知,M原子核外有2個(gè)電子,位于第IIA族,在化合物中呈現(xiàn)+2價(jià),為Mg元素,H-1價(jià),該化合物化學(xué)鍵為MgH2;

(3)①結(jié)構(gòu)相似的氫化物,含有氫鍵的物質(zhì)熔沸點(diǎn)較高,氨氣分子和磷化氫結(jié)構(gòu)相似,但氨氣中含有氫鍵,導(dǎo)致熔沸點(diǎn)升高;

NH3容易和分子中有空軌道的BF3反應(yīng)形成新的化合物,N原子和B原子之間存在配位鍵,其結(jié)構(gòu)式為;

(4)①非極性分子的溶質(zhì)極易溶于非極性分子的溶劑,C60晶體易溶于苯、CS2,C60是非極性分子;

②根據(jù)圖知,每個(gè)C原子含有σ鍵個(gè)數(shù)=×3=1.51mol該物質(zhì)中σ鍵個(gè)數(shù)=1.5×60×1mol×NA/mol=90NA;

(5)該晶胞中H原子個(gè)數(shù)=2+4×=4,R原子個(gè)數(shù)=1+8×=2,H、R原子個(gè)數(shù)之比=42=21,所以其化學(xué)式為H2R,該晶胞體積=cm3=cm3

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】CO2CH4催化重整可制備合成氣,對(duì)減緩燃料危機(jī)具有重要意義,其反應(yīng)歷程示意圖如圖:

下列說法不正確的是( )

A.合成氣的主要成分為COH2

B.①→②過程可表示為CO2+NiC=2CO+Ni

C.①→②過程吸收能量

D.Ni在該反應(yīng)中做催化劑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,在溶液中可發(fā)生以下反應(yīng):①由此判斷下列說法正確的是()

A.鐵元素在反應(yīng)①中被還原,在③中被氧化

B.反應(yīng)②中當(dāng)有1molCl2被氧化時(shí),有2molBr被還原

C.氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)椋?/span>

D.還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋?/span>

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某廢水中可能含有下列離子中的若干種:Fe3、Al3、Fe2、Cu2、ClCO32-、NO3-、SO42-SiO32-,F(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

.取少量溶液,加入KSCN溶液,無明顯變化。

.另取溶液加入少量鹽酸,有無色氣體生成,該無色氣體遇空氣變成紅棕色。

.向Ⅱ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。

.向Ⅱ中所得的溶液中加入過量濃氨水,僅有紅褐色沉淀生成。過濾,在所得濾液中加入鹽酸至酸性時(shí),再加入氫氧化鈉溶液,有藍(lán)色沉淀生成。

請(qǐng)回答下列問題:

(1)該廢水中一定含有的離子是_________________________。

(2)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中加入少量鹽酸生成無色氣體的離子方程式是______________________。

(3)過濾除去Ⅳ中的藍(lán)色沉淀,調(diào)整濾液的pH10.7左右時(shí),加入鋁粉,反應(yīng)產(chǎn)生氨氣和氮?dú)獾捏w積比為14,其離子方程式為AlNO3-OH→ AlO2-NH3N2H2O(未配平)。還原產(chǎn)物是_________,若除去0.2 mol NO3-,要消耗鋁________g。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】短周期元素中:A是地殼中含量最高的元素;B比Ne的質(zhì)子數(shù)多1個(gè);C最外層電子數(shù)與其電子層數(shù)相等;D單質(zhì)是半導(dǎo)體材料;E非金屬性在同周期元素中最強(qiáng)。下列說法中正確的是

A. B離子的半徑比C離子的半徑小

B. C單質(zhì)與A或E單質(zhì)形成的化合物均為離子化合物

C. A、B兩單質(zhì)反應(yīng)可得到兩種不同的離子化合物

D. B最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與0.1mol D單質(zhì)充分反應(yīng)放出4.48L氣體

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某無色溶液100mL,其中可能含Fe3、Al3、NaMg2、Cu2NH4+、KCO32-、SO42-等離子中的幾種,為分析其成分,取此溶液分別進(jìn)行了四個(gè)實(shí)驗(yàn),其操作和有關(guān)現(xiàn)象如圖所示。

請(qǐng)回答下列問題:

1)焰色反應(yīng)是___(物理化學(xué)”)變化;實(shí)驗(yàn)③中產(chǎn)生的無色無味氣體是___(填化學(xué)式)。

2)原溶液中一定存在的離子有___,一定不存在的離子有____

3)若溶液中K物質(zhì)的量為0.04mol,則c(Na)=___mol/L。

4)將一定量Fe2O3Al2O3混合物溶于100mL稀硫酸中,向反應(yīng)后的溶液中緩慢加入NaOH溶液,加入NaOH溶液的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示,試回答:

①混合物中含Fe2O3的質(zhì)量為___g;

②所用硫酸溶液物質(zhì)的量濃度為___mol/L。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O,相對(duì)分子質(zhì)量為180)呈淡黃色,可用作照相顯影劑。某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)其進(jìn)行了一系列探究。

I.純凈草酸亞鐵晶體熱分解產(chǎn)物的探究。

1)氣體產(chǎn)物成分的探究。小組成員采用如圖裝置(可重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

①裝置D的名稱為____

②按照氣流從左到右的方向,上述裝置的連接順序?yàn)?/span>____尾氣處理裝置(填圖中各儀器接口的字母編號(hào))。

③實(shí)驗(yàn)前先通入一段時(shí)間N2,其目的為____。

④實(shí)驗(yàn)證明了氣體產(chǎn)物中含有CO,依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_____。

2)固體產(chǎn)物成分的探究。充分反應(yīng)后,A處反應(yīng)管中殘留黑色固體。小組成員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明了其成分只有FeO,其實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象為:___。

3)依據(jù)(1)和(2)結(jié)論,可知A處反應(yīng)管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:___。

.草酸亞鐵晶體樣品純度的測定

工業(yè)制得的草酸亞鐵晶體中常含有FeSO4雜質(zhì),測定其純度的步驟如下(雜質(zhì)不參與反應(yīng)):

步驟1:稱取2g草酸亞鐵晶體樣品并溶于稀H2SO4中,配成250mL溶液。

步驟2:取上述溶液25.00mL,向其中加入0.01mol·L1KMnO4溶液,恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗 KMnO4溶液30mL。

[已知:FeC2O4+KMnO4+H2SO4→Fe2(SO4)3+CO2↑+MnSO4+K2SO4+H2O(未配平)]

4)草酸亞鐵晶體樣品的純度為____;若步驟1配制溶液時(shí)部分Fe2+被氧化,則測定結(jié)果將____(填偏高、偏低不變)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為探究NaCO2反應(yīng)的產(chǎn)物,某化學(xué)興趣小組按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

己知:CO+2Ag(NH3)2OH=2Ag↓+ (NH4)2CO3+2NH3

回答下列問題:

1B中的溶液為______________

2)先稱量硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量為ml g,將樣品裝入硬質(zhì)玻璃管中,稱得樣品和硬質(zhì)玻璃管的總質(zhì)量是m2 g。再進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)操作,其正確順序是____________(填標(biāo)號(hào));重復(fù)上述操作步驟,直至硬質(zhì)玻璃管恒重,稱得質(zhì)量為m3 g。

a.點(diǎn)燃酒精燈,加熱 b.熄滅酒精燈 c.稱量硬質(zhì)玻璃管

d.打開K1K2,通入CO2E中出現(xiàn)渾濁 e.關(guān)閉K1K2 f.冷卻到室溫

3)加熱硬質(zhì)玻璃管一段時(shí)間,觀察到以下現(xiàn)象:

①鈉塊表面變暗,熔融成金屬小球;

②繼續(xù)加熱,鈉迅速燃燒,產(chǎn)生黃色火焰。反應(yīng)完全后,管中有大量黑色物質(zhì);

F中試管內(nèi)壁有銀白物質(zhì)產(chǎn)生。

產(chǎn)生上述②現(xiàn)象的原因是____________________________________________________;

4)探究固體產(chǎn)物中鈉元素的存在形式

假設(shè)一:只有Na2CO3; 假設(shè)二:只有Na2O; 假設(shè)三:Na2ONa2CO3均有;

完成下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),驗(yàn)證上述假設(shè):

步驟

操作和現(xiàn)象

結(jié)論

1

將硬質(zhì)玻璃管中的固體產(chǎn)物溶于水后過濾;

假設(shè)一成立

2

往步驟1所得濾液中_________________________________;

現(xiàn)象:____________________________________。

5)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及下表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),寫出NaCO2反應(yīng)的總化學(xué)方程式_____________。

m1

m2

m3

66.7g

69.0g

72.1g

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某學(xué)生欲配制0.2mol/LCuSO4溶液98mL,并探究硫酸銅的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室有兩種不同的試劑可供選用:① CuSO4·5H2O晶體;②16%CuSO4溶液2.3 g/mL);卮鹣铝袉栴}:

1)配制該硫酸銅溶液應(yīng)選用的玻璃儀器除量筒、燒杯和玻璃棒外,還有________。

2)若取用①來配置該硫酸銅溶液,需用托盤天平稱量_______g;若取用②來配置,所選用硫酸銅溶液的體積為_______mL。

3)若取用②來配置,下列操作會(huì)使得所配硫酸銅溶液濃度偏低的是____(填編號(hào))。

a.量取硫酸銅溶液的量筒未用蒸餾水洗滌 b.容量瓶中有少量水

c.定容搖勻時(shí),液面下降又加水 d.定容時(shí)仰視刻度線

4)取所配硫酸銅溶液,往其中加入BaCl2溶液,觀察有白色沉淀出現(xiàn)。如何證明所取溶液中的硫酸根離子沉淀完全?________。

5)課堂上,老師演示了金屬鈉與CuSO4溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),大家都觀察到有藍(lán)色沉淀生成,用化學(xué)反應(yīng)方程式解釋原因_________。個(gè)別較細(xì)心的同學(xué)還發(fā)現(xiàn)生成的藍(lán)色沉淀中混有少量黑色難溶物,而所使用的藥品均沒有問題,該黑色難溶物是________(填化學(xué)式),猜測生成該黑色難溶物的原因是________

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