【題目】開發(fā)新型儲氫材料是氫能源利用的重要研究方向之一。請回答以下問題:
(1)Ti(BH4)3是一種儲氫材料,可由TiCl4和LiBH4反應(yīng)制得。
①基態(tài)Ti3+的電子排布式為____________________;LiBH4中Li、B、H元素的電負(fù)性由大到小的排列順序?yàn)?/span>_________________。
②另有一種含鈦元素的新型材料,其理論結(jié)構(gòu)模型如圖所示,圖中虛線框內(nèi)碳原子的雜化軌道類型為____________。
(2)氨硼烷(NH3BH3)是優(yōu)良的儲氫材料,少量氨硼烷可以由硼烷(B2H6)和NH3合成。
①NH3BH3中是否存在配位鍵__________(填“是”或“否”);與NH3BH3互為等電子體的分子的化學(xué)式為__________。
②B、C、N與O元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>___________________。
③氨硼烷在高溫下釋放氫后生成的立方氮化硼晶體,具有類似金剛石的結(jié)構(gòu),硬度略小于金剛石。則立方氮化硼晶體可用作___________(選填下列字母序號)。
a.切削工具 b.鉆探鉆頭 c.導(dǎo)電材料 d.耐磨材料
(3)一種有儲氫功能的銅合金晶體具有面心立方最密堆積的結(jié)構(gòu),晶胞中Cu原子處于面心,Au原子處于頂點(diǎn)位置,氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中。
①若將Cu原子與Au原子等同看待,該晶體儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)與CaF2的結(jié)構(gòu)相似,該晶體儲氫后的化學(xué)式為________________;
②銅與其它許多金屬及其化合物都可以發(fā)生焰色反應(yīng),其原因是_______________。
(4)金屬氫化物也是具有良好發(fā)展前景的儲氫材料。某儲氫材料是短周期金屬元素R的氫化物。R的部分電離能如下表所示:
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 |
①該金屬元素是___________(填元素符號)..
②若氫化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(有4個H原子位于面上,其余H原子位于晶胞內(nèi)),已知該晶體的密度為ρg·cm-3,則該晶胞的體積為__________cm3[用含ρ、NA的代數(shù)式表示(其中NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)]。
【答案】 1s22s22p63s23p63d1 H>B>Li sp、sp2、sp3 是 C2H6 N>O>C>B a b d Cu3AuH8 激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時,以一定波長的光的形式釋放能量 Mg
【解析】(1)①Ti是第22號元素,原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2,轉(zhuǎn)化為Ti3+應(yīng)該失去3個電子,離子的電子排布為1s22s22p63s23p63d1。Li為金屬一定是電負(fù)性較小,H是非金屬中電負(fù)性較小的元素,所以電負(fù)性順序?yàn)椋?/span>H>B>Li。
②虛線框中碳原子有形成單鍵(連接四個碳原子)、雙鍵(連接三個碳原子)和三鍵(連接兩個碳原子)的三種不同形態(tài),所以雜化類型分別為sp3雜化、sp2雜化和sp雜化?梢詤⒖枷聢D:。
(2)①NH3中的N原子存在孤電子對,BH3中的B原子有空軌道,所以存在如下的配位鍵:H3N→BH3。NH3BH3與C2H6原子數(shù)相等,價電子數(shù)也相同,所以是等電子體。
②同周期元素的第一電離能應(yīng)該是從左向右依次增大,但是N的p能級上有3個電子,是半滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以N的第一電離能較大,得到第一電離能的順序?yàn)椋?/span>N>O>C>B。
③立方氮化硼晶體具有很高的硬度(只是略小于金剛石),所以其可以用作切削工具、鉆探探頭、耐磨材料等,但是和金剛石一樣,該晶體應(yīng)該不導(dǎo)電,所以不能用作導(dǎo)電材料。答案為abd。
(3)①氟化鈣的晶胞結(jié)構(gòu)為,白球?yàn)?/span>Ca2+占據(jù)晶胞的頂點(diǎn)和面心,黑球?yàn)?/span>F-占據(jù)晶胞的8個四面體空隙。所以儲氫晶體的晶胞中Au位于晶胞的8個頂點(diǎn)為8× = 1個;Cu位于晶胞的6個面心為6× = 3個;H占據(jù)晶胞內(nèi)部的8個四面體空隙,所以有8個,晶體化學(xué)式為Cu3AuH8。
②金屬元素發(fā)生焰色反應(yīng)的原理是:灼燒時,金屬元素吸收能量,電子躍遷到激發(fā)態(tài),激發(fā)態(tài)的電子再回落到基態(tài),即從高能量軌道回落到低能量軌道,對外釋放能量,該能量以一定波長的光的形式對外放出,就產(chǎn)生的焰色反應(yīng)的結(jié)果。
(4)①根據(jù)該金屬元素的電離能數(shù)據(jù),因?yàn)榈谌婋x能遠(yuǎn)大于第二電離能,說明金屬元素的最外層有2個電子,元素為短周期元素,所以是Mg(Be只有4個電子,不存在I5)。
②晶胞中Mg占據(jù)頂點(diǎn)和體心,所以有8× + 1×1=2個,H原子有4個在面上,有兩個在晶胞內(nèi),所以H有4× + 2×1 = 4個,得到一個晶胞有2個Mg和4個H,一個晶胞的質(zhì)量為 g。所以晶胞的體積為 cm3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將潮濕的Cl2通過甲裝置后,再通過放有干燥紅色布條的 乙裝置,紅色布條不褪色,則甲裝置中所盛試劑可能是
①濃硫酸 ②飽和食鹽水 ③水 ④NaOH溶液
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②③④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化合物(G)的合成路線如下:
已知:CH3(CH2)4BrCH3(CH2)3CH2MgBr
(1)G中所含的含氧官能團(tuán)有________、__________(寫官能團(tuán)名稱)?梢杂________
儀器檢測G中的官能團(tuán)。
(2)A→B的過程中需加入K2CO3粉末,其主要作用是____________________。
(3)C→D的反應(yīng)類型是______;在空氣中久置,A可由白色轉(zhuǎn)變?yōu)槌赛S色,其原因是______。
(4)寫出符合下列條件的A的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:__________(只寫一種)。
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng),與FeCl3溶液能發(fā)生顯色反應(yīng);
②除苯環(huán)外,含有3種不同的官能團(tuán);
③該分子核磁共振氫譜有5種不同的峰,且峰值比為1∶1∶2∶2∶2。
(5)寫出以苯、乙醇為原料制備苯丙酮()的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任用)。合成路線流程圖示例如下:H2C=CH2CH3CH2Br CH3CH2OH______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】據(jù)報道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實(shí)。2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列敘述錯誤的是
A. 使用Cu-Zn-Fe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率
B. 反應(yīng)需在300℃進(jìn)行可推測該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C. 充入大量CO2氣體可提高H2的轉(zhuǎn)化率
D. 從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
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【題目】下列說法中正確的是
A.有能量變化的過程一定是化學(xué)變化過程 B.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C.化學(xué)反應(yīng)中一定伴有熱量的變化 D.物質(zhì)發(fā)生燃燒的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)
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【題目】當(dāng)前糧食價格的不斷上漲與前幾年許多國家大力推廣糧食生產(chǎn)車用乙醇汽油存在一定的聯(lián)系,車用乙醇汽油是由乙醇與汽油按一定比例混合而成的。下列說法中不正確的是
A.汽油是以石油為原料加工而成的
B.乙醇可以由糧食中的淀粉轉(zhuǎn)化而成
C.推廣車用乙醇汽油可節(jié)省石油資源,減輕大氣污染,改善大氣環(huán)境
D.乙醇是一種不可再生能源
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( )
A. 5.4 g Al分別與含溶質(zhì)0.2 mol的NaOH溶液、鹽酸反應(yīng),生成H2的分子數(shù)均為0.3NA
B. 5.35 g NH4Cl固體中含有N—H鍵的個數(shù)為0.4NA
C. 一定量的鈉與8 g氧氣作用,若兩者均無剩余,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA
D. 0.2molNH3與0.2molO2在催化劑的作用下加熱充分反應(yīng),所得NO的分子數(shù)為0.2NA
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