【題目】
新型儲氫材料是氫能的重要研究方向。
(1)化合物A(H3BNH3)是一種潛在的儲氫材料,可由六元環(huán)狀物質(zhì)(HB=NH)3通過如下反應制得:3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3。A在一定條件下通過多步去氫可最終轉(zhuǎn)化為氮化硼(BN)。
①基態(tài)O原子的電子占據(jù)了___________個能層,最高能級有___________種運動狀態(tài)不同的電子。
②CH4、H2O、CO2分子鍵角從大到小的順序是___________。生成物H3BNH3中是否存在配位鍵___________(填“是”或“否”)。
(2)摻雜T基催化劑的NaAlH4是其中一種具有較好吸、放氫性能的可逆儲氫材料。NaAlH4由Na+和AlH4-構(gòu)成,與AlH4-互為等電子體的分子有____(任寫一個),Al原子的雜化軌道類型是____。Na、Al、H元素的電負性由大到小的順序為_____。
(3)Ni和La的合金是目前使用廣泛的儲氫材料,具有大容量、高壽命、耐低溫等特點,在中國已實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。該合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
①該晶體的化學式為___________。
②已知該晶胞的摩爾質(zhì)量為Mg/mol,密度為dg/cm3。設(shè)NA為阿伏加徳羅常數(shù)的值,則該晶胞的體積是___________cm3(用含M、d、NA的代數(shù)式表示)。
③已知晶體的內(nèi)部具有空隙,且每個晶胞的空隙中儲存6個氫原子比較溫定,晶胞參數(shù)分別為apm、apm、cpm。標準狀況下氫氣的密度為Mg/cm3;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___________。(用相關(guān)字母表示已知儲氫能力= )。
【答案】2 4 CO2>CH4>H20 是 CH4 sp3 H>Al>Na LaNi5 M/NAd 61030/(NAa2csin60M)
【解析】
(1)①基態(tài)O原子的核外電子排布為1s22s22p4,分別占據(jù)K、L能層,1s、2s、2p三個能級,2p為最高能級排布4個電子,有4種不同的運動狀態(tài);答案:2;4。
②CH4是正四面體結(jié)構(gòu),鍵角10928,;H2O是V型分子,鍵角10430,;CO2是直線型分子,鍵角為180, CH4、H2O、CO2分子鍵角從大到小的順序是CO2>CH4>H2O;在H3BNH3中的B與N原子之間存在配位鍵。答案:CO2>CH4>H2O;是。
(2) AlH4-為含有5個原子的陰離子,價電子數(shù)為3+14+1=8,與AlH4-互為等電子體的分子有CH4。AlH4-的中心原子價層電子對數(shù)為4,且中心原子不含孤對電子,所以其立體構(gòu)型是正四而體形,Al原子的雜化軌道類型是sp3雜化。金屬性越強,電負性越小,其電負性由大到小的順序為H>Al>Na。答案:CH4;sp3;H>Al>Na。
(3) 根據(jù)該合金的晶胞圖可知,晶胞中心有一個鎳原子,其他8個鎳原子都在晶胞面上,鑭原子都在晶胞頂點,所以晶胞實際含有的鎳原子為1+1/28=5,晶胞實際含有的鑭原了為81/8=1,所以晶體的化學式LaNi5。答案:LaNi5。
②一個晶胞的質(zhì)量m=M/NA,根據(jù)m=V=Vd即V=M/NAd;答案:M/NAd。
③LaNi5合金儲氫后的密度p=m(晶胞中的H)/V(晶胞)=16/ [NA(a10-10)2c10-10sin60],由定義式可知儲氫能力=
=61030/(NAa2csin60M)
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【題目】設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是
A. 標準狀況下,22.4LCO和CO2的混合物中,含碳原子的數(shù)目為NA
B. 14g分子式為C5H10的烴中,含有的碳碳雙鍵的數(shù)目為0.2NA
C. 0.1mol/L的CH3COONH4溶液中,含銨根離子數(shù)目小于0.1NA
D. 標準狀況下2.24LCl2通入足量水中或NaOH溶液中,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為0.1NA
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【題目】現(xiàn)有甲、乙、丙三名同學分別進行Fe(OH)3膠體的制備實驗。
I、甲同學向1molL﹣1氯化鐵溶液中加入少量的NaOH溶液;
II、乙同學直接加熱飽和FeCl3溶液;
III、丙同學向25ml沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3飽和溶液;繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱。試回答下列問題:
(1)其中操作正確的同學是___。寫出此過程中的化學方程式:___;
(2)證明有Fe(OH)3膠體生成的最簡單實驗操作是___;
(3)丁同學利用所制得的Fe(OH)3膠體進行下列實驗:
①將其裝入U形管內(nèi),用石墨作電極,接通直流電,通電一段時間后發(fā)現(xiàn)陰極附近的顏色逐漸變深,這表明Fe(OH)3膠粒帶__電荷。
②向其中加入飽和Na2SO4溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象是____;
③向所得Fe(OH)3膠體中逐滴滴加硫酸溶液,開始產(chǎn)生紅褐色沉淀,這是因為___;繼續(xù)滴加,沉淀最終消失且得棕黃色溶液,寫出化學方程式___;
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【題目】海洋是一個巨大的寶藏,期待著人們的開發(fā)和利用。
Ⅰ.(1)利用海水可以得到食鹽,從海水中得到食鹽的變化是___變化。(填“物理”或“化學”)
(2)要除去某食鹽晶體中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等雜質(zhì),有以下操作:
A.蒸發(fā)結(jié)晶 B.過濾 C.加入過量的Na2CO3溶液 D.加水溶解 E.加入過量的燒堿溶液 F.加入過量稀鹽酸 G.加入過量的Ba(NO3)2溶液 H.加入過量的稀硝酸 I.加入過量的BaCl2溶液
正確的操作順序是:__→E→___→C→__→__→A
Ⅱ.海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,碘元素以碘離子的形式存在。實驗室里從海藻中提取碘的流程如圖所示:
(1)指出提取碘的過程中有關(guān)的實驗操作名稱:①___③___。
(2)操作③中可以選擇的有機試劑為___,選擇該試劑時,水層在___層(填 “上”或“下”),含碘溶液應從___(獲得填“容器上口”或“容器下口”),要從碘的有機溶液中獲得碘單質(zhì),應采用___的操作(填一種實驗操作方法)。
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【題目】反應A2+B22AB在不同條件下,產(chǎn)物AB百分含量隨時間變化關(guān)系如圖所示,a為500℃,b為300℃時情況,c為300℃時從時間t3開始向容器中加壓的情況,則下列敘述正確的是
A. A2、B2、AB均為氣體,正反應放熱
B. AB為氣體,A2、B2中最少有一種為非氣體,正反應放熱
C. AB為氣體,A2、B2中最少有一種為非氣體,正反應吸熱
D. AB為固體,A2、B2中最少有一種為非氣體,正反應吸熱
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【題目】某硫原子的質(zhì)量是ag,12C原子的質(zhì)量是bg,若NA只表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,則下列說法中正確的是( )
①該硫原子的相對原子質(zhì)量為 ②mg該硫原子的物質(zhì)的量為 mol
③該硫原子的摩爾質(zhì)量是aNA g ④ag該硫原子所含的電子數(shù)為16NA
A. ①③ B. ②④ C. ①② D. ②③
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【題目】工業(yè)廢水中含有的和CrO42-會對水體產(chǎn)生很大的危害,這種工業(yè)廢水必須凈化處理。一種處理含鉻廢水的工藝流程如下:
下列說法不正確的是
A. ①中,酸化后發(fā)生反應為
B. ②中,反應的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶1
C. ③中,所得沉淀Cr(OH)3中含有Fe(OH)3
D. ③中調(diào)pH所用物質(zhì)可以是NH3或Fe2O3
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【題目】常溫下,用0.10mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L-1CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如下圖。下列說法正確的是
A. 點①和點②所示溶液中:c(CH3COO-)<c(CN-)
B. 點①和點②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
C. 點④所示溶液液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D. 點②和點③所示溶液中都有:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
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【題目】在容積恒為0.5 L的密閉容器中,一定量的氮氣和氫氣進行如下化學反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,其化學平衡常數(shù)K與t的關(guān)系如下表:
t/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K2 | 0.5(mol·L-1)-2 |
請完成下列問題:
(1)試比較K1、K2的大小,K1________K2(填“>”、“=”或“<”)。
(2)下列各項能做為判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)的是_____(填字母序號)。
a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1∶3∶2
b.v正(N2)=3v逆(H2)
c.容器內(nèi)壓強保持不變
d.混合氣體的密度保持不變
(3)400 ℃時,反應2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)K為____。當測得NH3、H2、N2的物質(zhì)的量分別為3 mol、1 mol、2 mol時,則該反應的v正(N2)___ v逆(N2)(填“>”、“=”或“<”)。
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