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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(BH4)2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,利用满分5 manfen5.com2NH3实现储氢和输氢。下列说法正确的是          

a.NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2杂化     b.电负性顺序:C<N<O<F

c.由于分子间存在氢键,所以稳定性:NH3>PH3        d.[Cu(NH3)4]2+中N原子是配位原子

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

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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:

(1)设氯化钠晶体中Na+与跟它最近邻的Cl-之间的距离为r,则该Na+与跟它次近邻的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                 (用含a、b的式子表示)。

(3)硅与碳是同主族元素,其中石墨为混合型晶体,已知石墨的层间距为335 pm,C--C键长为142 pm,则石墨晶体密度约为          (列式并计算,结果保留三位有效数字,NA为6.02×1023 mol-)。

 

Ⅰ.(1)M 9 (2)bd (3)N、F、H三种元素的电负性为F>N大于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) (3)2.27g/cm3 【解析】 试题分析:(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; (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,a错误;b.非金属性越强,电负性越大,则电负性顺序:C<N<O<F ,b正确;c.氢化物的稳定性与共价键有关系,与氢键无关,氢键影响物理性质,c错误;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,d正确;大小bd; (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。 (3)石墨的层间距为335pm,可以认为一层石墨的厚度是335pm。对某一层石墨中的一个六元环,正六边形环的边长是142pm,面积S=6×1/2×142×142sin(π/3)=52387.6pm2。环的厚度h=335pm那么一个环占有的体积V=Sh=52387.6×335=1.754×107pm3=1.754×10-23cm3。六元环中每个C原子都被3个环共用,一个环实际有2个C原子。一个环的质量m=2M/NA=2×12.01/(6.023×1023)=3.988×10-23g。 所以,石墨的密度ρ=m/V=3.988/1.754=2.27g/cm3。 考点: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。  
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考点分析:
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锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备:2Na3PO44CuSO42NH3·H2O===Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4(NH4)2SO4H2O

1NH3互为等电子体的分子、离子有________________(各举一例)

2在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物[Cu(CN)4]2,则1 mol CN中含有的π键的数目为________;若此离子与[Cu(H2O)4]2+结构相似,则此离子的空间构型为        

3Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为________

 

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4 甲醛(H2C=O)Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内的OCH键角________(填“大于”、“等于”或“小于”)甲醛分子内的OCH键角甲醇易溶于水的原因是     

5) 金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用,一种金属镁酞菁配合物的结构如图所示,N原子的杂化方式为        在如图的方框内请在图中用箭头表示出配位键。

 

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A~G是前四周期除稀有气体之外原子序数依次增大的七种元素。A与其他元素既不同周期又不同族;B、C的价电子层中未成对电子数都是2;E核外的s、p能级的电子总数相等;F与E同周期且第一电离能比E小;G的+1价离子(G+)的各层电子全充满。回答下列问题:

(1)B的核外电子有       种空间运动状态;写出F的外围电子排布图:        

(2)根据等电子体原理,写出B22-离子电子式:           

(3)根据价层电子对互斥理论(VSEPR)推测:A2C的VSEPR模型名称:           

(4)在测定A、D形成的化合物的相对分子质量时,实验测定值一般高于理论值的主要原因是       

(5)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2化学式相似,但结构和性质有很大不同。CO2CO原子间形成 δ键和 π键。SiO2中Si与O原子间不形成上述π键。从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成,而Si、O原子间不能形成上述π键                               

(6)E的一种晶体结构如图甲,则其一个晶胞中含有      E;G与D形成的化合物的晶胞结构如图乙,若晶体密度为ag/cm3,则G与D最近的距离为        pm(阿伏加德罗常数用NA表示,列出计算表达式,不用化简;乙中○为G,●为D。)满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com

 

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下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。

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(1)写出基态T3+的核外电子排布式:                  ;T在周期表中所在分区为         

(2)Q、R、M的第一电离能由大到小的顺序是   (用元素符号表示),原因           

(3)下列有关上述元素的说法正确的是    

A.JX活泼,所以J可以在溶液中置换出X

B.将J2M2溶于水,要破坏离子键和共价键

C.RE3沸点高于QE4,主要是因为前者相对分子质量较大

D.一个Q2E4分子中含有五个δ键和一个π键

(4)G2O的熔点比J2O的        (填“高”或“低”) ,其原因是                

(5) G与R单质直接化合生成一种离子化合物G3R。该晶体具有类似石墨的层状结构。每层中,G原子构成平面六边形,每个六边形的中心有一个R原子。层与层之间还夹杂一定数量的原子。请问这些夹杂的原子应该是         (填G或R的元素符号)。

 

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三氯化氮(NCl3)是一种淡黄色的油状液体,测得其分子具有三角锥形结构。则下面对于NCl3的描述不正确的是(    )

A.它是一种极性分子                B.它的挥发性比NBr3要大

C.它还能再以配位键与Cl结合       D.已知NBr3对光敏感,所以NCl3对光也敏感

 

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羰基硫(OCS)是一种有臭鸡蛋气味的无色气体,分子结构与CO2相似,高温下可分解为CO和S。下列有关说法正确的是(    )

A.OCS、CO、CO2、S四种物质的晶体类型相同

B.OCS在高温下分解时,碳元素化合价升高

C.OCS分子中含有2个σ键和2个π键,它们均属于非极性键

D.22.4 L OCS中约含有3×6.02×1023个原子

 

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