【題目】氫化鋁鈉(NaAlH4)是一種新型輕質(zhì)儲氫材料,摻入少量TiNaAlH4150℃時釋氫,在170℃、15.2MPa條件下又重復(fù)吸氫。NaAlH4可由AlCl3NaH在適當(dāng)條件下合成。NaAlH4的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

(1)基態(tài)Ti原子的價電子軌道表示式_______。

(2)AlH4-的空間構(gòu)型為_______________,中心原子Al的軌道雜化方式為________;

(3)AlCl3178℃時升華,其蒸氣的相對分子質(zhì)量約為267,蒸氣分子的結(jié)構(gòu)式________________(標(biāo)明配位鍵)。

(4)NaH的熔點為800℃,不溶于有機溶劑NaH屬于____晶體,其電子式為_____________。

(5)NaAlH4晶體中,與Na+緊鄰且等距的AlH4-_____個;NaAlH4晶體的密度為________g·cm-3(用含a的代數(shù)式表示)。若NaAlH4晶胞底心處的Na+Li+取代,得到的晶體為__________(填化學(xué)式)。

(6)NaAlH4的釋氫機理為:每3AlH4-中,有2個分別釋放出3H原子和1Al原子,同時與該Al原子最近鄰的Na原子轉(zhuǎn)移到被釋放的Al原子留下的空位,形成新的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)變化由表面層擴展到整個晶體,從而釋放出氫氣。該釋氫過程可用化學(xué)方程式表示為____________________________________________。

【答案】 正四面體形 sp3 離子 8 Na3Li(AlH4)4 3NaAlH4=Na3AlH6+2Al+3H2

【解析】(1)Ti原子核外電子數(shù)為22,價電子排布式為3d24s2,價電子排布圖為;(2)AlH4-Al的軌道雜化數(shù)目為4+=4,Al采取sp3雜化,為正四面體構(gòu)型;(3)氯化鋁在178℃時升華,熔沸點較低,屬于分子晶體,蒸氣的相對分子質(zhì)量約為267,蒸氣分子的分子式為Al2Cl6,鋁原子最外層電子只有3個電子,形成3個共價鍵,每個鋁原子和四個氯原子形成共價鍵,且其中一個共用電子對是氯原子提供形成的配位鍵,結(jié)構(gòu)式如圖;(4)NaH的熔點為800℃,不溶于有機溶劑,應(yīng)屬于離子晶體,由鈉離子與氫負離子構(gòu)成,電子式為;(5)根據(jù)均攤法可知,晶胞中AlH4-數(shù)目為1+8×+4×=4,Na+數(shù)目為+4×=4,則二者配位數(shù)為1:1,以體心的AlH4-研究,與之緊鄰且等距的Na+位于晶胞棱之間、晶胞中上面立方體左右側(cè)面面心、晶胞中下面立方體前后面的面心,與AlH4-緊鄰且等距的Na+8個,則與Na+緊鄰且等距的AlH4-8個;晶胞質(zhì)量為g,晶胞密度為=gcm-3,若NaAlH4晶胞底心處的Na+Li+取代,可知晶胞中Li+1,Na+數(shù)目為3,而晶胞中AlH4-數(shù)目不變,可得化學(xué)式Na3Li[AlH4]4;(6)NaAlH4的釋氫機理為:每3AlH4-中,有2個分別釋放出3H原子和1Al原子,同時與該Al原子最近鄰的Na原子轉(zhuǎn)移到被釋放的Al原子留下的空位,根據(jù)原子守恒可知:3NaAlH4Na3AlH6+2Al+3H2,反應(yīng)方程式為:3NaAlH4=Na3AlH6+2Al+3H2。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)計了測定氣體摩爾體積的探究實驗,利用氯酸鉀分解制O2。

實驗步驟如下:

①把適量的氯酸鉀粉末和少量二氧化錳粉末混合均勻,放入干燥的試管中,準確稱量試管和藥品的總質(zhì)量為15.95 g。

②連接好實驗裝置,檢查裝置的氣密性。

③加熱,開始反應(yīng),直到不再有氣體產(chǎn)生為止。

④測量排入量筒中水的體積為285.0 mL,換算成標(biāo)準狀況下氧氣的體積為279.7 mL.

⑤準確稱量試管和殘留物的質(zhì)量為15.55 g。

根據(jù)上述實驗過程,回答下列問題:

(1)如何檢查裝置的氣密性?____________________________________________________________________________

(2)試管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為:_______________________________________。

(3)以下是測量收集到氣體體積必須包括的幾個步驟:

①調(diào)整量筒的高度使廣口瓶和量筒內(nèi)的液面高度相同

②使試管和廣口瓶內(nèi)氣體都冷卻至室溫

③讀取量筒內(nèi)液體的體積

這三步操作的正確順序是___________(請?zhí)顚懖襟E代碼)。

進行③的實驗操作時,若仰視讀數(shù),則讀取氧氣的體積________(填偏大”、“偏小無影響”)。

(4)實驗過程中產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)的量是________mol;實驗測得氧氣的摩爾體積是________(保留小數(shù)點后兩位)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氫硫酸中存在電離平衡:H2SH++HS-HS-H++S2-。已知酸式鹽NaHS溶液呈堿性,若向10ml濃度為0.1mol/L的氫硫酸中加入以下物質(zhì),下列判斷正確的是

A. 加水,會使平衡向右移動,溶液中氫離子濃度增大

B. 加入20ml濃度為0.1mol/L NaOH溶液c(Na+)=c(HS-)+c(H2S)+2c(S2-)

C. 通入過量SO2氣體,平衡向左移動,溶液pH值始終增大

D. 加入10ml濃度為0.1mol/L NaOH溶液,c(Na+)>c(HS-)>c(OH)>c(H+)>c(S2-)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氮元素可形成多種化合物,在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要價值。 請回答下列問題:

(1)已知拆開1mol H-H 鍵,1mol N-H鍵, 1mol N≡N鍵分別需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,且該反應(yīng)為可逆反應(yīng),則N2H2反應(yīng)合成NH3的熱化學(xué)方程式為_________。

(2)一定溫度下,將一定量的N2H2充入固定體積的密閉容器中進行合成氨反應(yīng),

下列描述能說明該可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的有___________

A.容器內(nèi)氣體的密度不變 B.c(N2)c(H2)c(NH3)=132

C.容器內(nèi)的壓強不變 D.3v(H2) =2v(NH3)

E. 容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

F. 相同時間內(nèi)有3molH-H鍵斷裂,有6mol N-H鍵形成

②恒溫恒壓條件下,為提高合成氨反應(yīng)中N2H2的利用率,可以采用的方法有________________。

(3)一定溫度下,2L密閉容器中充入0.40 mol N2O4,發(fā)生反應(yīng):N2O4(g)2NO2(g),一段時間后達到平衡,測得數(shù)據(jù)如下:

時間/s

20

40

60

80

100

c(NO2)/(mol/L)

0.12

0.20

0.26

0.30

0.30

20s內(nèi),v(NO2)=___________,該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)數(shù)值為_________

②升高溫度時,氣體顏色加深,則正反應(yīng)是_________(放熱吸熱”)反應(yīng)。

③相同溫度下,若開始向該容器中充入0.40 mol NO2,則達到平衡后: c(NO2)_____0.15 mol·L-1(“>”、 “=”“<”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】提出元素周期律并繪制了第一個元素周期表的科學(xué)家是(
A.蓋斯
B.阿伏伽德羅
C.門捷列夫
D.道爾頓

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是元素周期表的一部分,表中所列字母分別代表一種元素.

試回答下列問題:

(1)以上元素中,屬于d區(qū)元素的是________(填元素符號),h在周期表的位置是_________。

(2)由e、f以原子個數(shù)1∶1形成的晶體中,化學(xué)鍵類型為______________。

(3)元素k的基態(tài)原子電子排布式為__________;畫出c的核外電子排布圖:_____________。

(4)元素c的電負性______元素g的電負性(填“>”、“=”、“<”),元素b、c、e的第一電離能由大到小的順序是___________________(用元素符號表示)。

(5)工業(yè)上冶煉g元素的單質(zhì)的化學(xué)方程式_______________________________,f、 h兩種元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組離子能在溶液中大量共存的是

A.HCO3NaOH、KB.CO32―、Ba2、K、NO3

C.Ba2、OH、Cl、NaD.CO32―、NaNO3H

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在一隔熱系統(tǒng)中,初始溫度為25℃,向20.00mL0.1000mol/L的氨水中逐滴加入0.1000mol/LHC1溶液,測得混合溶液的溫度變化如圖所示。下列相關(guān)說法正確的是

A. 已知:25℃時,0.1000mol/L氨水的電離度為1.33%,該氨水的pH約為12

B. a點溶液呈堿性,則a點溶液中:c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3H2O)

C. b點溶液pH=7,c點溶液pH<7

D. b點溶液中: 0.1000mol/L +c(OH-)=c(Cl-)- c(NH3H2O)+c(H+)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組中化合物的性質(zhì)比較,正確的是(
A.酸性:HClO>HBrO4>HIO4
B.堿性:Al(OH)3>Mg(OH)2>NaOH
C.穩(wěn)定性:PH3>H2S>HCl
D.非金屬性:F>O>S

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