【題目】【化學(xué)—選修3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】鈦、鉻、鐵、鎳、銅等金屬及其化合物在工業(yè)上有重要用途。

(1)鈦鐵合金是鈦系儲(chǔ)氫合金的代表,該合金具有放氫溫度低、價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)。

Ti的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為________________。

Fe的基態(tài)原子共有________種不同能級(jí)的電子。

(2)制備CrO2Cl2的反應(yīng)為K2Cr2O7+3CCl4===2KCl+2CrO2Cl2+3COCl2↑。

上述化學(xué)方程式中非金屬元素電負(fù)性由大到小的順序是______________(用元素符號(hào)表示)。

COCl2分子中所有原子均滿足8電子構(gòu)型,COCl2分子中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為________,中心原子的雜化方式為________。

(3)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)均與氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)相同,其中Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為6.9×10-2 nm和7.8×10-2 nm。則熔點(diǎn):NiO________(填“”、“<”或“=”)FeO。

(4)Ni和La的合金是目前使用廣泛的儲(chǔ)氫材料,具有大容量、高壽命、耐低溫等特點(diǎn),在日本和中國已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。

該合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

該晶體的化學(xué)式為________________。

已知該晶胞的摩爾質(zhì)量為M g·mol-1,密度為d g·cm-3。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則該晶胞的體積是________ cm3(用含M、d、NA的代數(shù)式表示)。

該晶體的內(nèi)部具有空隙,且每個(gè)晶胞的空隙中儲(chǔ)存6個(gè)氫原子比較穩(wěn)定。已知:a=511 pm,c=397 pm;標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的密度為8.98×10-5 g·cm-3;儲(chǔ)氫能力=。若忽略吸氫前后晶胞的體積變化,則該儲(chǔ)氫材料的儲(chǔ)氫能力為_______。

【答案】(1)3d24s2 7 (2)OClC 31 sp2 (3) (4LaNi5 1 236

【解析】

試題分析(1)Ti是22號(hào)元素,位于元素周期表中第四周期第IVB族,故Ti的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為 3d24s2

Fe是26號(hào)元素,原子核外有1s、2s、3s、4s、2p、3p、3d等7個(gè)能級(jí);

(2)反應(yīng)式中非金屬元素有三種:O、C、Cl,CCl4中C表現(xiàn)正化合價(jià)、Cl表現(xiàn)負(fù)化合價(jià),CrO2Cl2中Cl為+1價(jià),O為-2價(jià),電負(fù)性越大,對鍵合電子吸引力越大,元素相互化合時(shí)該元素表現(xiàn)負(fù)價(jià),故電負(fù)性:OClC;

COCl2分子中有1個(gè)C=O鍵和2個(gè)C-Cl鍵,單鍵都是σ鍵,雙鍵中含有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,所以COCl2分子中σ鍵的數(shù)目為3,π鍵的數(shù)目為1,個(gè)數(shù)比31,中心原子價(jià)層電子對數(shù)==3,故中心原子雜化方式為sp2;

(3)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同,說明二者都是離子晶體,離子晶體的熔點(diǎn)與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān),離子所帶電荷數(shù)越多,離子半徑越小,離子鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高.由于Ni2+的離子半徑小于Fe2+的離子半徑,所以熔點(diǎn)是NiOFeO;

(4)從圖中可以看出,La位于平行六面體的頂點(diǎn),晶胞中La的原子數(shù)為×8=1。平行六面體的上、下兩個(gè)面各有2個(gè)Ni原子,四個(gè)側(cè)面各有1個(gè)Ni原子,體心還有1個(gè)Ni原子。故晶胞中Ni的原子數(shù)為×8+1×1=5。故該晶體的化學(xué)式為LaNi5

一個(gè)晶胞的質(zhì)量m=,根據(jù)m=ρv,晶胞的體積為 cm3。

LaNi5合金儲(chǔ)氫后的密度ρ0.111 g·cm-3,由定義式:儲(chǔ)氫能力=,故儲(chǔ)氫能力=1 236。

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】中國環(huán)境監(jiān)測總站數(shù)據(jù)顯示,顆粒物(PM2.5等)為連續(xù)霧霾過程影響空氣質(zhì)量最顯著的污染物,其主要來源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等。因此,對PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。請回答下列問題:

Ⅰ.改變煤的利用方式可減少環(huán)境污染,通常可將水蒸氣通過紅熱的碳得到水煤氣。

(1)已知:H2(g)+1/2O2(g)═H2O(g) △H1= —241.8 kJmol-1

2C(s)+O2(g)═2CO(g) △H2= —221 kJmol-1

由此可知焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

(2)煤氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收,該反應(yīng)的離子方程式為

(已知:H2S:Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15;H2CO3:Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11

(3)現(xiàn)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通到體積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH,得到兩組數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)組

溫度℃

起始量/mol

平衡量/mol

達(dá)到平衡

所需時(shí)間/min

CO

H2O

H2

CO

1

650

4

2

1.6

2.4

6

2

900

2

1

0.4

1.6

3

該反應(yīng)的H 0(填“<”或“>”);若在9000C時(shí),另做一組實(shí)驗(yàn),在2L的恒容密閉容器中加入l0mol CO,5mo1 H2O,2mo1 CO2,5mol H2,則此時(shí) (填“<”,“>”,“=”)。

(4)一定條件下,某密閉容器中已建立A(g)+B(g)

C(g)+D(g) △H>0的化學(xué)平衡,時(shí)間速率圖像如右圖,下列選項(xiàng)中對于t1時(shí)刻采取的可能操作及其平衡移動(dòng)情況判斷正確的是

A.減小壓強(qiáng),同時(shí)升高溫度,平衡正向移動(dòng)

B.增加B(g)濃度,同時(shí)降低C(g)濃度,平衡不移動(dòng)

C.增加A(g)濃度,同時(shí)降低溫度,平衡不移動(dòng)

D.保持容器溫度壓強(qiáng)不變通入稀有氣體,平衡不移動(dòng)

Ⅱ.壓縮天然氣(CNG)汽車的優(yōu)點(diǎn)之一是利用催化技術(shù)將NOx轉(zhuǎn)變成無毒的CO2和N2

①CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1<0

②CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) +2H2O(g) △H2<0

(5)收集某汽車尾氣經(jīng)測量NOx的含量為1.12%(體積分?jǐn)?shù)),若用甲烷將其完全轉(zhuǎn)化為無害氣體,處理1×104L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)該尾氣需要甲烷30g,則尾氣中V (NO)V (NO2)=

6)在不同條件下,NO的分解產(chǎn)物不同。在高壓下,NO40℃下分解生成兩種化合物,體系中各組分物質(zhì)的量隨時(shí)間變化曲線如圖所示。寫出YZ的化學(xué)式:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機(jī)物K是治療高血壓藥物的重要中間體,它的合成路線如下(部分轉(zhuǎn)化條件略去)

已知:

(R、R1、R2表示氫原子或烴基)

1A的結(jié)構(gòu)簡式是__________,

2GE生成H的化學(xué)方程式是__________.

3C→D的化學(xué)方程式是__________.

4I的結(jié)構(gòu)簡式是__________。

5有關(guān)J的說法中,正確的是__________(選填字母)

a.能與NaHCO3反應(yīng)b.能與NaOH反應(yīng)c.能與新制Cu(OH)2反應(yīng)

6K存在以下轉(zhuǎn)化關(guān)系:KM(C16H15NO5Na2),M的結(jié)構(gòu)簡式是__________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】利用廢舊鍍鋅鐵皮制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO,制備流程圖如下:

已知:Zn及其化合物的性質(zhì)與Al及其化合物的性質(zhì)相似,如:Zn既能溶于強(qiáng)酸又能溶于強(qiáng)堿溶液。

回答下列問題:

(1)步驟I中所用的試劑可以是_________。

(2)步驟III中加入H2O2的作用是______________。(填“還原劑”或“氧化劑”)

(3)步驟V可選用的試劑是_______(填序號(hào))。

a.NaOH溶液 b.氨水 c.適量HCl溶液

(4)步驟VI的實(shí)驗(yàn)操作是_____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖為工業(yè)合成氨生產(chǎn)簡易流程圖

回答下列問題

1合成所需的氮?dú)鈦碓从?/span>__________;合成料氣氣可由天然氣制備,其主要反應(yīng)為CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g);CH4O2的反應(yīng)2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g).CH4H2O(g)富氧空氣(O2較高,同富氧空氣中氧氣含不同)混合反應(yīng),產(chǎn)物氣體組成如下表

計(jì)算該富氧空氣中O2N2的體積比V(O2):V(N2)=__________。

2在合成氨的原料氣中混有的雜質(zhì)必須除去的原因是__________

上述流程中熱交換器的作用是__________。從合成塔出來的混合氣體,通常僅含有15%(體積分?jǐn)?shù))的氨。為提高原料的利用率,通常采取的措施是__________

3合成氮為放熱反應(yīng),但工業(yè)上采用400℃-500℃的溫度,主要原因是

該溫度范圍內(nèi)反應(yīng)速率較快,__________。

4可與CO2反應(yīng)制備尿素(CO(NH2)2],反應(yīng)過程分為兩步,試寫出有關(guān)的化學(xué)方程式

氮?dú)馀c二氧化碳在加熱加壓條件下化合生成氨基甲酸(H2NCOONH4):__________

氨基甲酸銨受熱分解為尿素與水__________

5新法合成常采用電解法合成。即常壓下將氫氣和用氫氣稀釋的氮?dú)夥謩e通入一個(gè)加熱到570℃的電解池中,氫氣和氮?dú)庠陔姌O上合成了,大大提高了的產(chǎn)率,新法合成所用的電解質(zhì)能傳導(dǎo)H+,則陰極的電極反應(yīng)式為__________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示是以石油為原料制備某些化工產(chǎn)品的部分流程。請回答

1寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式__________。

2B分子中無甲基,則B的結(jié)構(gòu)簡式為__________。系統(tǒng)命名為__________

3反應(yīng)的類型依次是__________、__________

4寫出反應(yīng)化學(xué)方程式是__________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖為元素周期表的一部分,請根據(jù)元素①-⑧在表中的位置,用化學(xué)用語回答下列問題:

1)在上述元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物中:屬于強(qiáng)酸的是 (用化學(xué)式表示,下同);堿性最強(qiáng)的是 。

2、的簡單離子半徑由大到小的順序是 (用離子符號(hào)表示)

3)由、、、三種元素組成的化合物中化學(xué)鍵的類型有: 。

4)請寫出涉及上述有關(guān)元素的兩個(gè)置換反應(yīng)(要求:同一反應(yīng)中兩種單質(zhì)對應(yīng)元素既不同周期也不同主族) 。

5)由表中元素形成的常見無機(jī)化合物A、B、C、X有以下轉(zhuǎn)化關(guān)系:

AB、C含同一金屬元素,X為強(qiáng)電解質(zhì),且反應(yīng)都在溶液中進(jìn)行。B的化學(xué)式為 。對應(yīng)的反應(yīng)的離子方程式為 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,將0.01molNH4Cl0.002molNaOH溶于水形成1L混合溶液

1該溶液中存在三個(gè)平衡體系,用電離方程式或離子方程式表示

____________

____________

____________。

2溶液中含有的微粒是__________________。

3在上述溶液中電荷守恒是:____________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池以滿足不同的需要。電池發(fā)揮著越來越重要的作用,如在宇宙飛船、人造衛(wèi)星、電腦、照相機(jī)等,都離不開各式各樣的電池,同時(shí)廢棄的電池隨便丟棄也會(huì)對環(huán)境造成污染。請根據(jù)題中提供的信息,回答下列問題:

1研究人員最近發(fā)明了一種電池,這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進(jìn)行發(fā)電在海水中電池反應(yīng)可表示為5MnO2 +2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10 +2AgCl

該電池的負(fù)極反應(yīng)式是______________;

在電池中,Na + 不斷移動(dòng)到“水”電池的_______極(填負(fù));

外電路每通過4mol電子時(shí)生成Na2 Mn5 O10 的物質(zhì)的量是_______。

2中國科學(xué)院應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇(CH3OH一種可燃物)燃料電池技術(shù)方面獲得新突破甲醇燃料電池的工作原理如圖所示

該電池工作時(shí),b口通入的物質(zhì)為____________。

該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式 。

工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4 g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有___________NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移。

(3)Ag2O是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì),當(dāng)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液時(shí),電池放電時(shí)正極的Ag2O轉(zhuǎn)化為Ag,負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2,寫出該電池反應(yīng)方程式: 。

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