【題目】氫能作為理想的清潔能源之一，已經(jīng)受到世界各國的普遍關注。氫的存儲是氫能應用的主要瓶頸，目前所采用或正在研究的主要儲氫方法有：配位氫化物儲氫、碳質材料儲氫、合金儲氫、多孔材料儲氫等。

請回答下列問題：

（1）氨硼烷( NH3BH3)是一種潛在的儲氫材料，它可由六元環(huán)狀化合物(HB=NH)3通過3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3制得。

①B、C、N、O第一電離能由大到小的順序為_____________，CH4、H2O、CO2鍵角由大到小的順序為_________________。

②1個(HB=NH)3分子中有______個σ鍵。與(HB=NH)3互為等電子體的分子為________(填分子式)。

③反應前后碳原子的雜化軌道類型分別為__________、____________。

④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構，但熔點比金剛石低，原因是___________________________。

（2）一種儲氫合金由鎳和鑭(La)組成，其晶胞結構如圖所示。

①Ni 的基態(tài)原子核外電子排布式為_______________。

②該晶體的化學式為_______________。

③該晶體的內部具有空隙，且每個晶胞的空隙中儲存6個氫原子比較穩(wěn)定。已知：a=m pm，c=n pm；標準狀況下氫氣的密度為ρg·cm-3；阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。若忽略吸氫前后晶胞的體積變化，則該儲氫材料的儲氫能力為______________。 (儲氫能力=)

【答案】 N>O>C>B CO2>CH4>H2O 12 C6H6 sp3 sp B—N鍵的鍵長大于C—C鍵的，鍵能小于C—C鍵的(指出鍵長或鍵能關系均給分) 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 LaNi5 （或）

【解析】（1）考查第一電離能的規(guī)律、鍵角的大小、化學鍵數(shù)目的判斷、雜化類型的判斷，晶體熔沸點高低的判斷，①同周期從左向右第一電離能增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，因此第一電離能大小順序是N>O>C>B；CH4的鍵角是109°28′，H2O的鍵角是105°，CO2的鍵角是180°，順序是CO2>CH4>H2O；②成鍵原子間只能形成一個σ鍵，(HB=NH)3為六元環(huán)狀化合物，因此1個(HB=NH)3中含有σ鍵個數(shù)為12個；根據(jù)等電子體的概念以及(HB=NH)3為六元環(huán)狀化合物，推出等電子體的分子為C6H6；③反應前C為sp3雜化，反應后碳原子為sp雜化；③立方氮化硼晶體具有類似金剛石的結構，即立方氮化硼晶體為原子晶體，比較原子晶體熔沸點通過鍵長、鍵能考慮，B—N鍵的鍵長大于C—C鍵的，鍵能小于C—C鍵，因此立方氮化硼的熔沸點低于金剛石；（2）考查電子排布式、晶胞的計算，①Ni位于第四周期VIII族，28號元素，Ni的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；②La位于頂點，個數(shù)為8×1/8=1，Ni位于面上和體心，個數(shù)為8×1/2＋1=5，化學式為LaNi5；③氫氣的質量為g，晶胞的體積為(m×10－10×m×10－10×n×10－10×sin60°)cm3，則儲氫后氫氣的密度為g/cm3，因此儲氫材料故的儲氫能力為（或）。

點睛：本題的難點是儲氫能力的計算，雖然題目中告訴學生儲氫能力計算的公式，但學生對儲氫后氫氣的密度理解不透，無法進行計算，其實儲氫后氫氣的密度就是讓求出晶胞中氫氣的質量，與晶胞體積的比值，跟平時練習晶胞密度的計算是一樣的，只不過本題求的質量是氫氣的質量。

【題型】綜合題
【結束】
12

已知：①RCH=CH2+CH2=CHR'CH2=CH2+RCH=CHR'；

②B的核磁共振氫譜圖顯示分子中有6種不同環(huán)境的氫原子；

③D和F是同系物。

請回答下列問題：

（1）根據(jù)系統(tǒng)命名法，(CH3)2C=CH2的名稱為_____________。

（2）A→B反應過程中涉及的反應類型分別為_______________、_________________。

（3）生成E的化學方程式為______________________________。

（4）G的結構簡式為_________________。

（5）寫出一種同時滿足下列條件的F的同分異構體的結構簡式：_________________。

①與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應；②苯環(huán)上有兩個取代基，含C=O鍵；③能發(fā)生水解反應；④核磁共振氫譜有4組峰。

（6）模仿由苯乙烯合成F的方法，寫出由丙烯制取a-羥基丙酸() 的合成路線：____________________________。

A. CH2===CH2 B. CH3CH===CH2

C. CH3CH3 D. CH2===CH—CH===CH2

（1）若B中是生石灰，C中盛有AlCl3溶液，將A中液體逐滴加入B內，實驗中觀察到C溶液中出現(xiàn)白色沉淀。則A中液體的是_______（填名稱），C中發(fā)生反應的離子方程式為_________________________。

（2）若要制O2，B為黑色固體，A中的試劑是_________（填化學式），C中盛有FeCl2和KSCN的混合液，旋開分液漏斗的開關后，發(fā)現(xiàn)C中溶液變?yōu)檠�紅色，同時生成紅褐色沉淀。寫出C中發(fā)生氧化還原反應的離子方程式_______。

（3）已知氧化性強弱：KMnO4>Cl2>KIO3>I2。若A中裝有濃鹽酸，B中裝有固體KMnO4，C中盛有KI淀粉溶液，C中的現(xiàn)象是_____________，繼續(xù)反應一段時間后，發(fā)現(xiàn)C中溶液的顏色褪去，這是因為______________________。

【題目】已知：
現(xiàn)有一種用于治療高血脂的新藥“滅脂靈”是按如下路線合成的．

已知C的分子式為C7H7Cl，試回答以下問題：
（1）上述反應①②③④⑤中屬于取代反應的是 ． （填序號）
（2）反應⑤的條件可能是 ．
A.NaOH溶液加熱
B.NaOH醇溶液加熱
C.稀硫酸加熱
D.濃硫酸加熱
（3）寫出B、H的結構簡式：B、H、 ．
（4）寫出I與銀氨溶液反應的化學方程式： ．
（5）寫出含六個甲基且屬于酯類的E的3種同分異構體 ．

【題目】已知： ，為合成某種液晶材料的中間體M，有人提出如下不同的合成途徑：
（1）常溫下，下列物質能與A發(fā)生反應的有（填序號）． a．苯　 　 　b．Br2/CCl4 c．乙酸乙酯 d．KMnO4/H+溶液
（2）由A催化加氫生成M的過程中，可能有中間生成物 和（寫結構簡式）生成．
（3）檢驗D中是否含有C可選用的試劑是（任寫一種名稱）．
（4）物質D也可由C10H13Cl與NaOH水溶液共熱生成，C10H13Cl的結構簡式為 ．
（5）C的一種同分異構體E具有如下特點： a．分子中含﹣OCH2CH3 b．苯環(huán)上只有兩種化學環(huán)境不同的氫原子
寫出E在一定條件下發(fā)生加聚反應的化學方程式： ．

【題目】“低碳經(jīng)濟”正成為科學家研究的主要課題，為了減少空氣中的溫室氣體，并且充分利用二氧化碳資源，科學家們設想了一系列捕捉和封存二氧化碳的方法。

（1）有科學家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相關熱化學方程式如下：

6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ΔH=-76.0 kJ·mol-1

①上述反應中每生成1 mol Fe3O4，轉移電子的物質的量為_______mol。

②已知：C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=+113.4kJ·mol-1，則反應：3FeO(s)+ H2O(g)= Fe3O4(s)+ H2(g)的△H=__________。

（2）用氨水捕集煙氣中的CO2生成銨鹽是減少CO2排放的可行措施之一。

①分別用不同pH的吸收劑吸收煙氣中的CO2，CO2脫除效率與吸收劑的pH關系如圖所示，若煙氣中CO2的含量（體積分數(shù)）為12％，煙氣通入氨水的流量為0.052 m3·h-1(標準狀況)，用pH為12.81的氨水吸收煙氣30min，脫除的CO2的物質的量最多為____________(精確到0.01)。

②通常情況下溫度升高，CO2脫除效率提高，但高于40℃時，脫除CO2效率降低的主要原因是______________。

（3）一定條件下，Pd-Mg/SiO2催化劑可使CO2“甲烷化”從而變廢為寶，其反應機理如圖所示。

①該反應的化學方程式為______________________；反應過程中碳元素的化合價為-2價的中間體是_________________。

②向一容積為2 L的恒容密閉容器中充入一定量的CO2和H2，在300℃時發(fā)生上述反應，達到平衡時各物質的濃度分別為CO2：0.2 mol·L-1、H2：0.8 mol·L-1、CH4：0.8 mol·L-1、H2O：1.6 mol·L-1，CO2的平衡轉化率為_________________；300℃時上述反應的平衡常數(shù)K=___________________。

③已知該反應正反應放熱，現(xiàn)有兩個相同的恒容絕熱(與外界無熱量交換)密閉容器Ⅰ、Ⅱ，在Ⅰ中充入1molCO2和4molH2，在Ⅱ中充入1molCH4和2molH2O(g)，300℃下開始反應。達到平衡時，下列說法正確的是___________________(填字母)。

A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反應速率相同

B.容器Ⅰ、Ⅱ中CH4的物質的量分數(shù)相同

C.容器Ⅰ中CO2的物質的量比容器Ⅱ中的多

D.容器Ⅰ中CO2的轉化率與容器Ⅱ中CH4的轉化率之和小于1

【答案】 2 +18.7kJ·mol-1 0.13mol 碳酸氫銨受熱分解生成二氧化碳，氨水受熱揮發(fā) CO2+4H2CH4+2H2O MgOCH2 80% 25 CD

【解析】（1）考查得失電子的計算、熱化學反應方程式的計算，①根據(jù)反應方程式，只有CO2中C的化合價降低，生成1molFe3O4時消耗0.5molCO2，即轉移電子物質的量為0.5×4mol=2mol；②6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ①，C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) ②，(①＋②)/2，得出△H=(－76.0＋113.4)/2kJ·mol－1=＋18.7kJ·mol－1；（2）考查化學計算、化學反應控制條件，①pH=12.81，此時的CO2脫除效率為91.6%，脫除CO2的物質的量最多為mol=0.13mol；②氨水受熱易揮發(fā)，溫度過高，造成氨水揮發(fā)，吸收CO2的量減少，CO2與NH3反應后生成NH4HCO3，NH4HCO3受熱分解，造成CO2脫除效率降低；（3）考查化學平衡的計算、勒夏特列原理，①根據(jù)反應機理，整個過程中加入物質是CO2和H2，生成的是CH4和H2O，因此反應方程式為CO2+4H2CH4+2H2O；Mg為＋2價，H為＋1價，O為－2價，因此表現(xiàn)－2價的中間體為MgOCH2；② CO2+4H2CH4+2H2O

平衡： 0.2 0.8 0.8 1.6

變化：0.8 3.2 0.8 1.6

起始：1 4 0 0，CO2的轉化率為0.8/1×100%=80%；根據(jù)平衡常數(shù)的定義，K==25；③A、正反應是放熱反應，反應I是向正反應方向進行，溫度升高，化學速率快，反應II是向逆反應方向進行，向吸熱反應方向進行，溫度降低，化學反應速率變緩，故A錯誤；B、反應I向正反應方向進行，溫度升高，容器為恒容絕熱，對向正反應方向進行起到抑制，因此兩個容器中CH4的質量分數(shù)不同，故B錯誤；C、根據(jù)B選項分析，故C正確；D、如果容器是恒溫恒容，則CO2的轉化率與反應II中CH4的轉化率之和為1，因為是恒容絕熱容器，轉化率都要降低，因此兩者轉化率的和小于1，故D正確。

點睛：本題的難點是（3）③，學生沒有注意到容器是恒容絕熱，造成錯選，絕熱是容器與外界無熱量的交換，像A選項，容器I正反應是放熱反應，向正反應方向進行，溫度升高，化學反應速率增大，容器II，是向逆反應方向進行，是向吸熱反應方向進行，溫度降低，化學反應速率變緩，因此平時做題時，讀題要找到重點。

【題型】綜合題
【結束】
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請回答下列問題：

（1）氨硼烷( NH3BH3)是一種潛在的儲氫材料，它可由六元環(huán)狀化合物(HB=NH)3通過3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3制得。

①B、C、N、O第一電離能由大到小的順序為_____________，CH4、H2O、CO2鍵角由大到小的順序為_________________。

②1個(HB=NH)3分子中有______個σ鍵。與(HB=NH)3互為等電子體的分子為________(填分子式)。

③反應前后碳原子的雜化軌道類型分別為__________、____________。

④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構，但熔點比金剛石低，原因是___________________________。

（2）一種儲氫合金由鎳和鑭(La)組成，其晶胞結構如圖所示。

①Ni 的基態(tài)原子核外電子排布式為_______________。

②該晶體的化學式為_______________。

③該晶體的內部具有空隙，且每個晶胞的空隙中儲存6個氫原子比較穩(wěn)定。已知：a=m pm，c=n pm；標準狀況下氫氣的密度為ρg·cm-3；阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。若忽略吸氫前后晶胞的體積變化，則該儲氫材料的儲氫能力為______________。 (儲氫能力=)

（1）若A為淡黃色固體，B是有刺激性氣味的無色氣體。

①A、D的化學式分別為：A__________ D__________

②工業(yè)生產(chǎn)中大量排放的B氣體被雨水吸收后形成___________而污染環(huán)境。

③寫出B→C反應的化學方程式：__________________________________________

（2）若C為淡黃色固體。

①C的電子式為___________，C中陰陽離子數(shù)目比為_________

②寫出C→D反應的離子方程式：___________________________________________

【題目】工業(yè)上用重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)結晶后的母液(含少量雜質Fe3+)生產(chǎn)重鉻酸鉀 (K2Cr2O7)，其工藝流程及相關物質溶解度曲線如下圖所示。

（1）向Na2Cr2O7母液中加堿液調pH的目的是_____________________。

（2）通過冷卻結晶析出大量K2Cr2O7的原因是________________________________。

（3）固體A的主要成分為__________（填化學式），用熱水洗滌固體A，回收的洗滌液轉移到母液___________(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中，既能提高產(chǎn)率又可使能耗降低。固體B的主要成分為___________________（填化學式）。

（4）測定產(chǎn)品中K2Cr2O7含量的方法如下：稱取產(chǎn)品試樣2.500 g 配成250 mL溶液，用移液管取出25.00 mL于碘量瓶中，加入10 mL 2 mol·L-l H2SO4溶液和足量KI溶液(鉻的還原產(chǎn)物為Cr3+)，放置于暗處5 min，然后加入100 mL蒸餾水、3 mL 淀粉指示劑，用0.1200 mol·L-l Na2S2O3標準溶液滴定(已知I2+ 2S2O32-=2I-+S4O62-)。

①酸性溶液中KI 與K2Cr2O7反應的離子方程式為_____________________________。

②若實驗中共用去Na2S2O3標準溶液40.00 mL，則所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀的純度為__________%( 保留2 位小數(shù)，設整個過程中其他雜質不參與反應)。進一步提純產(chǎn)品的方法是___________________。

（5）+6價Cr的毒性很高，工業(yè)上用電解法來處理含Cr2O72-的廢水。下圖為電解裝置示意圖，電極材料分別為鐵和石墨。通電后，Cr2O72-在b極附近轉變?yōu)?/span>Cr3+，一段時間后Cr3+最終可在a 極附近變成Cr(OH)3沉淀而被除去。

①在以上處理過程中，Cr2O72-轉化為毒性較低的Cr3+的離子方程式為________________________。

②a電極的電極反應式是是____________________；電解一段時間后在陰極區(qū)有Fe(OH)3和Gr(OH)3沉淀生成，若電解后的溶液中c(Cr3+)為3×10-5mol·L-1，則溶液中c(Fe3+)為____________ mol·L-1。已知：Ksp=[Fe(OH)3]=4.0×10-38，K[Cr(OH)3]=6.0×10-31。

【答案】 除去Fe3+ 低溫下K2Cr2O7的溶解度遠小于其他組分，且隨溫度的降低，K2Cr2O7的溶解度明顯減小 NaCl Ⅱ K2Cr2O7 Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O 94.08 重結晶 Cr2O72-+6Fe2++ 14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 2H++2e-=H2↑ 2×10-12

【解析】考查化學工藝流程，（1）根據(jù)題目信息，母液中含有少量的Fe3＋，加堿液的目的是除去Fe3＋；（2）根據(jù)溫度與溶解度的關系，K2Cr2O7的溶解度受溫度的影響較大，低溫時K2Cr2O7的溶解度遠小于其他組分，且溫度降低，K2Cr2O7的溶解度受溫度的影響較大；（3）母液I中加入KCl，發(fā)生Na2Cr2O7＋KCl=K2Cr2O7＋NaCl，采用冷卻降溫得到K2Cr2O7固體，即母液II中含有大量的NaCl，因此蒸發(fā)濃縮得到的固體是NaCl；冷卻結晶中有大量的K2Cr2O7析出，但溶液中含有少量的K2Cr2O7，蒸發(fā)濃縮時，NaCl表面附著一部分K2Cr2O7，為了提高產(chǎn)率又可使能耗降低，因此需要把洗滌液轉移到母液II中，達到類似富集的目的；因此固體B的主要成分是K2Cr2O7；（4）①根據(jù)操作，得出K2Cr2O7作氧化劑，本身被還原成Cr3＋，I－被氧化成I2，因此有Cr2O72－＋I－→Cr3＋＋I2，然后采用化合價升降法、原子守恒配平即可，離子方程式為Cr2O72－+6I－+14H＋=2Cr3＋+3I2+7H2O；②根據(jù)離子方程式，得出關系式為Cr2O72－～3I2～6S2O32－，則求出樣品中K2Cr2O7的質量為=2.352g，純度為2.352/2.500×100%=94.08%；進一步提純需要重新溶解，冷卻結晶，此方法叫重結晶；（5）①b電極為陽極，應是失去電子，化合價應升高，而Cr2O72－中Cr的化合價降低，因此b電極為鐵，此電極反應式為Fe－2e－=Fe2＋，然后利用Cr2O72－的氧化性，與Fe2＋發(fā)生反應，離子反應方程方式為Cr2O72－+6Fe2＋+ 14H＋=2Cr3＋+6Fe3＋+7H2O；②根據(jù)①的分析，a電極為陰極，電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑；Cr3＋和Fe3＋共存在同一溶液中，因此有，解得c(Fe3＋)=2.0×10－12mol·L－1。

點睛：氧化還原反應方程式的書寫是學生的一個難點，學生往往找不出反應物或生成物，或者溶液的環(huán)境選錯，這是對題的理解上不透徹，如本題的(5)①根據(jù)信息，Cr2O72－在b極附近轉變?yōu)?/span>Cr3＋，b極為陽極，陽極上失去電子化合價升高，而現(xiàn)在Cr的化合價降低，因此只能說明b極的材料是Fe，F(xiàn)e－2e－=Fe2＋，然后還原Cr2O7－，因此有Cr2O72－＋Fe2＋→Fe3＋＋Cr3＋，根據(jù)化合價升降法進行配平，即Cr2O72－＋6Fe2＋→2Cr3＋＋6Fe3＋，F(xiàn)e2＋、Fe3＋、Cr3＋不與OH－大量共存，因此溶液顯酸性，根據(jù)反應前后所帶電荷數(shù)守恒、原子守恒進行配平即可。

【題型】綜合題
【結束】
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（1）有科學家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相關熱化學方程式如下：

6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ΔH=-76.0 kJ·mol-1

①上述反應中每生成1 mol Fe3O4，轉移電子的物質的量為_______mol。

②已知：C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=+113.4kJ·mol-1，則反應：3FeO(s)+ H2O(g)= Fe3O4(s)+ H2(g)的△H=__________。

（2）用氨水捕集煙氣中的CO2生成銨鹽是減少CO2排放的可行措施之一。

①分別用不同pH的吸收劑吸收煙氣中的CO2，CO2脫除效率與吸收劑的pH關系如圖所示，若煙氣中CO2的含量（體積分數(shù)）為12％，煙氣通入氨水的流量為0.052 m3·h-1(標準狀況)，用pH為12.81的氨水吸收煙氣30min，脫除的CO2的物質的量最多為____________(精確到0.01)。

②通常情況下溫度升高，CO2脫除效率提高，但高于40℃時，脫除CO2效率降低的主要原因是______________。

（3）一定條件下，Pd-Mg/SiO2催化劑可使CO2“甲烷化”從而變廢為寶，其反應機理如圖所示。

①該反應的化學方程式為______________________；反應過程中碳元素的化合價為-2價的中間體是_________________。

②向一容積為2 L的恒容密閉容器中充入一定量的CO2和H2，在300℃時發(fā)生上述反應，達到平衡時各物質的濃度分別為CO2：0.2 mol·L-1、H2：0.8 mol·L-1、CH4：0.8 mol·L-1、H2O：1.6 mol·L-1，CO2的平衡轉化率為_________________；300℃時上述反應的平衡常數(shù)K=___________________。

③已知該反應正反應放熱，現(xiàn)有兩個相同的恒容絕熱(與外界無熱量交換)密閉容器Ⅰ、Ⅱ，在Ⅰ中充入1molCO2和4molH2，在Ⅱ中充入1molCH4和2molH2O(g)，300℃下開始反應。達到平衡時，下列說法正確的是___________________(填字母)。

A.Ⅰ、Ⅱ中正反應速率相同

B.容器Ⅰ、Ⅱ中CH4的物質的量分數(shù)相同

C.容器Ⅰ中CO2的物質的量比容器Ⅱ中的多

D.容器Ⅰ中CO2的轉化率與容器Ⅱ中CH4的轉化率之和小于1

A. 原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物質的量之比為1:1

B. ab段發(fā)生的離子反應為：Al3++3OH—= Al(OH)3↓，Mg2++2OH—= Mg(OH)2↓

C. 原溶液中含有的陽離子必定有H+、NH4+、Al3+、Mg2+

D. d點溶液中含有的溶質只有Na2SO4

2FeSO4 Fe2O3 + SO2↑+SO3↑，某學生欲檢驗該反應所產(chǎn)生的氣態(tài)物質，他依次將氣體通過盛有（I）BaCl2溶液、（II）x溶液、（III）NaOH溶液的三個裝置。則下列對該方案的評價中正確的是（ ）

A．（I）中會生成BaSO3、BaSO4兩種沉淀

B．可將（I）中的BaCl2溶液改為Ba(NO3)2溶液

C．（III）的作用是檢驗生成的SO2氣體

D．（II）所盛x應為品紅溶液