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I.氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈,配位氢化物、富氢载体化合物是目前所采用的主要...

I.氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈,配位氢化物、富氢载体化合物是目前所采用的主要储氢材料.

(1)Ti(BH42是一种过渡元素硼氢化物储氢材料.在基态Ti2+中,电子占据的最高能层符号为

,该能层具有的原子轨道数为        

(2)液氨是富氢物质,是氢能的理想载体,利用N2+3H22NH3实现储氢和输氢.下列说法正确的是      (填序号).

a.NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2杂化

b.NH4+与PH4+、CH4、BH4、C1O4互为等电子体

c.相同压强时,NH3的沸点比PH3的沸点高

d.[Cu(NH34]2+中N原子是配位原子

(3)已知NF3与NH3的空间构型相同,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是             

Ⅱ.氯化钠是生活中的常用调味品,也是结构化学中研究离子晶体时常用的代表物,其晶胞结构如图所示.

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(1)设氯化钠晶体中Na+与跟它最近邻的Cl之间的距离为r,则与该Na+次近邻的Cl的个数为         ,该Na+与跟它次近邻的Cl之间的距离为         

(2)已知在氯化钠晶体中Na+的半径为a pm,Cl的半径为b pm,它们在晶体中是紧密接触的,则在氯化钠晶体中离子的空间利用率为             

 

I.(1)M;9;(2)cd; (3)N、F、H三种元素的电负性为F>N>H,在NF3中,共用电子对偏向F,偏离N原子,使得氮原子上的孤电子对难于与Cu2+形成配位键; Ⅱ.(1)8;r;(2);   【解析】I.(1)基态Ti2+价电子排布式为:3d2,最高能层为M层,该能层下含有1个3s轨道、3个3p轨道和5个3d轨道,共有9个原子轨道,故答案为:M;9; (2)a.NH3分子中N原子含有3个共用电子对和一个孤电子对,所以其价层电子对是4,采用sp3杂化,故a错误; b.等电子体为原子数相等和价电子数相等的原子团,NH+4与PH+4、CH4、BH﹣4均含有5个原子团,且价电子均为8,为等电子体,而ClO﹣4价电子数为32,不属于等电子体,故b错误; c.分子间存在氢键的熔沸点高,相同压强时,氨气中含有氢键,PH3中不含氢键,所以NH3沸点比PH3高,故c正确; d.提供孤电子对的原子是配原子,[Cu(NH3)4]2+离子中,N原子提供孤对电子,N原子为配原子,故d正确;故答案为:cd; (3)根据配合物结构判断,Cu2+提供空轨道,NH3和NF3中中心原子N原子提供孤电子对,由于N、F、H三种元素的电负性为F>N>H,在NF3中,共用电子对偏向F,偏离N原子,使得氮原子上的孤电子对难于与Cu2+形成配位键, Ⅱ.(1)Na+位于顶点,被8个晶胞共有,即Na+与跟它次近邻的Cl﹣个数为8;Na+与跟它次近邻的Cl﹣之间的距离为晶胞体对角线的一半,距离为r, (2)晶胞中共含有4个Na+和4个Cl﹣,体积为:π(a3+b3)×4,晶胞的边长为a+b,晶胞体积为(2a+2b)3,氯化钠晶体中离子的空间利用率为= 【点评】本题考查物质结构和性质,涉及核外电子排布、杂化方式的判断、晶胞的计算等知识点,注意[Cu(NH3)4]2+离子的中心原子是提供空轨道的原子,题目难度中等.晶体密度的计算解题时注意均摊法,运用和基本计算公式的运用.  
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考点分析:
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为处理氯甲烷生产企业的副产物CCl4,以减少其对臭氧层的破坏.化学家研究在催化条件下,通过反应CCl4+H2CHCl3+HCl△H<O,使CCl4转化为重要的化工原料氯仿(CHCl3).已知CCl4的沸点为77℃,CHCl3的沸点为61.2℃.在密闭容器中,该反应达到平衡后,测得如下数据.

实验序号

温度℃

初始CCl4浓度(mol•L﹣1

初始H2浓度(mol•L﹣1

CCl4的转化率

1

110

1

1

50%

2

100

1

1

x

3

110

0.8

y

60%

(1)实验1中,10h后反应达到平衡,则从反应开始至达到平衡状态,H2的平均反应速率为            mol•L﹣1•h﹣1.在此实验的平衡体系中,再加入0.5mol CCl4和0.5mol HCl,平衡将怎样移动?             (填“向左移动”、“向右移动”、“不移动”或“无法确定”).

(2)实验2中,x为             (填字母).

A.等于50%        B.大于50%       C.小于50%      D.无法确定

(3)实验3中的y为            

(4)在100℃条件下,能说明反应CCl4+H2CHCl3+HCl△H<O达到平衡状态的是             (填字母).

A.压强不再变化

B.生成HCl的速率和消耗H2的速率相等

C.混合气体的密度不变

D.H2的质量不再变化

(5)用电解法处理高浓度重铬酸钠废水具有效果稳定可靠,操作管理简单,设备占地面积小,废水中的重金属离子也能通过电解有所降低等优点,其原理是铁作电极,在酸性条件下,将Cr6+还原为Cr3+,其装置示意图如图所示.

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①若以甲醚燃料电池为直流电源(电解质溶液为KOH溶液),则燃料电池中b极应通入             ,a极的电极反应为            

②能否用铜作电解重铬酸钠废水的电极?             (填“能”或“不能”),理由是           

③除去重铬酸根离子的离子反应是           

 

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目前流行的关于生命起源假设的理论认为,生命起源于约40亿年前的古洋底的热液环境,这种环境系统中普遍存在铁硫簇结构,如Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等,这些铁硫簇结构参与了生命起源的相关反应.某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时,设计了下列实验.

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[实验I]确定硫的质量:

按图连接装置,检查好装置的气密性后,在硬质玻璃管A中放入1.0g铁硫簇结构(含有部分不反应的杂质),在试管B中加入50mL 0.100mol•L﹣1的酸性KMn04溶液,在试管C中加入品红溶液.通入空气并加热,发现固体逐渐转变为红棕色.待固体完全转化后,将B中溶液转移至250mL容量瓶,洗涤试管B后定容.取25.00mL该溶液用0.01mol•L﹣1的草酸(H2C204)溶液滴定剩余的KMn04.记录数据如下:

滴定次数

待测溶液体积/mL

草酸溶液体积/mL

 

滴定前刻度

滴定后刻度

1

25.00

1.50

23.70

2

25.00

1.02

26.03

3

25.00

0.00

24.99

相关反应:①2MnO4+2H20+5S02═2Mn2++5S042﹣+4H+

②2MnO4+6H++5H2C2O4═2Mn2++l0CO2↑+8H20

[实验Ⅱ]确定铁的质量:

将实验I硬质玻璃管A中的残留固体加入稀盐酸中,充分搅拌后过滤,在滤液中加入足量的NaOH溶液,过滤后取滤渣,经充分灼烧得0.6g固体.

试回答下列问题:

(1)实验I中判断滴定终点的方法是                

(2)实验I中,试管C中品红溶液的作用是                

有同学提出,撤去C装置对实验没有影响,你的看法是              (选填“同意”或“不同意”),理由是               

(3)根据实验I和实验Ⅱ中的数据可确定该铁硫簇结构的化学式为              

[问题探究]滴定过程中,细心的小明发现该KMnO4溶液颜色褪去的速率较平常滴定时要快得多.为研究速率加快的原因,小明继续进行了下列实验,实验数据如下表:

编号

温度/℃

酸化的H2C2O4溶液/mL

KMnO4溶液/mL

溶液褪色时间/s

1

25

5.0

2.0

40

2

25

5.0(另加少量可溶于水的MnSO4粉末)

2.0

4

3

60

5.0

2.0

25

(4)分析上述数据知,滴定过程中反应速率较平常滴定时要快的一种可能原因是           

 

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Ⅰ.现有浓度均为0.1mol•L ﹣1的下列溶液:

①硫酸   ②醋酸   ③氢氧化钠   ④氯化铵   ⑤醋酸铵  ⑥硫酸铵   ⑦硫酸氢铵   ⑧氨

水,请回答下列问题:

(1)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是(填序号)           

(2)④、⑤、⑥、⑦、⑧五种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号)           

(3)将③和④等体积混合后,混合液中各离子浓度关系正确的是               

A.c(Na+)=c(C1)>c(OH)>c(NH4+

B.c(Na+)=0.1mol•L﹣1

C.c(Na+)+c(NH4+)=c(C1)+c(OH

D.c(H+)>c(OH

Ⅱ.如表是不同温度下水的离子积的数据:

温度/℃

25

t1

t2

水的离子积

1×10﹣14

a

1×10﹣12

试回答以下问题:

(1)若25<t l<t 2,则a         1×10﹣14(填“>”、“<”或“=”),做此判断的理由是       

(2)25℃时,某Na2S04溶液中c(S042﹣)=5×10﹣4 mol•L﹣1,取该溶液l mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(Na+):c(OH)=                 

(3)在t2温度下,将pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2S04溶液b L混合,若所得混合液pH=2,则a:b=               

 

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下列电解质溶液中有关微粒物质的量浓度关系错误的是

A.物质的量浓度相等的①NH4C1、②(NH42S04、③NH4HS04溶液中,c(NH4+)的大小顺序:②>③>①

B.0.2 mol•L﹣1CH3COOH溶液和0.2 mol•L﹣1CH3COONa溶液等体积混合:c(CH3COO)+c(OH)﹣c(H+)=0.1 mol•L﹣1

C.pH=2的H2SO3溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合:c(HSO3)>c(Na+)>c(H+)>c(OH

D.0.1 mol•L﹣1NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO3)>c(OH)>c(CO32﹣)>c(H2CO3

 

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下列有关溶液中粒子浓度的关系式中,正确的是

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A.pH相同的①CH3COONa;②NaHCO3;③NaAlO2三份溶液中的c(Na+):③>②>①

B.25℃时①10﹣3mol/L的盐酸;②pH=3的NH4Cl溶液;③pH=11的氨水中,水的电离程度为:②>③>①

C.图中a点溶液中各离子浓度的关系是:c(OH)=c(H+)+c(CH3COO)+2c(CH3COOH)

D.图中pH=7时c(Na+)>c(CH3COO)>c(OH)=c(H+

 

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