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[化学——选修3:物质结构与性质]氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料,掺入少量Ti的NaAlH4在150℃释氢,在170℃、15.2MPa条件下又重复吸氢。NaAlH4可由AlCl3和NaH在适当条件下合成。NaAlH4的晶胞结构如右下图所示。

(1)基态Ti原子的价电子轨道表示式为       

(2)NaH的熔点800℃,不溶于有机溶剂。NaH属于    晶体,其电子式为      

(3)AlCl3在178℃时升华,其蒸气相对分子质量约为267蒸气分子的结构式为    (标明配位键)。

4)AlH4中,Al的轨道杂化方式为   例举与AlH4空间构型相同的两种离子    (填化学式

(5)NaAlH4晶体中Na+紧邻且等距的AlH4     ;NaAlH4晶体的密度为      g·cm-3用含a的代数式表示若NaAlH4晶胞底心处的Na+被Li+取代,得到的晶体为        (填化学式

(6)NaAlH4的释氢机理:每3个AlH4有2个分别释放出3个H原子和1个Al原子,同时与该Al原子最近邻的Na原子到被释放的Al原子下的空位,形成新的结构这种结构变化由表面层扩展到整个晶体,而释放出氢气。该释氢过程可用化学方程式表示       

 

(1) (2)离子; (3) (4)sp3 NH4+、BH4−(或“SO42−”“PO43−” 等其他合理答案) (5)8(或“ ”) Na3Li(AlH4)4 (6)3NaAlH4=Na3AlH6+2Al+3H2↑ 【解析】 试题分析:(1)Ti的原子序数为22,电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2,价电子排布式为3d24s2,价电子轨道表示式为; (2)NaH的熔点为800℃,不溶于有机溶剂,属于离子晶体;NaH是离子化合物,电子式为; (3)氯化铝中铝原子最外层电子只有3个电子,形成3个共价键,每个铝原子和四个氯原子形成共价键,且其中一个共用电子对是氯原子提供形成的配位键,如图; (4)AlH4-中,Al的价层电子对数=4+=4,所以Al原子为sp3杂化;等电子体的结构相似,所以AlH4-空间构型相同的两种离子NH4+、BH4-(或“SO42-”“PO43-”); (5)以底面Na+离子研究,与之最近的AlH4-距离为anm,位于同一面的4个顶角以及其余4个侧面的面心上,共有8个;根据均摊法可知,晶胞中钠离子的个数为6×+4×=4,晶体的化学式为NaAlH4,所以晶胞中AlH4-的个数为4,该晶胞的质量为g,该晶胞体积为2a3nm3=2a3×10-21cm3,则该晶胞的密度为。晶胞中AlH4-的个数为4,钠离子的个数为4,若NaAlH4晶胞底心处的Na+被Li+取代,则晶胞中AlH4-的个数为4,钠离子的个数为3,锂离子的个数为1,晶体的化学式为:Na3Li(AlH4)4; (6)NaAlH4的释氢机理为:每3个AlH4-中,有2个分别释放出3个H原子和1个Al原子,同时与该Al原子最近邻的Na原子转移到被释放的Al原子留下的空位,即产物有Al、H2和AlH63-,方程式为3NaAlH4=Na3AlH6+2Al+3H2↑。 考点:考查核外电子排布、电子式、化学键、分子空间构型、杂化方式、晶胞密度的计算,方程式的书写  
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以某含铜矿石[主要成分是FeCuSi3O13(OH)4,含少量SiO2、CaCO3]为原料制备CuSO4·5H2O的流程如下:

已知相关试剂成分和价格如下表所示:

请回答下列问题:

(1)含铜矿石粉碎的目的是_______

(2)酸浸后的溶液中除了Cu2+外,还含有的金属阳离子是_______

(3)固体1溶于NaOH溶液的离子方程式为__________

(4)结合题中信息可知:所选用的试剂1的名称为_______;加入该试剂时,发生反应的离子方程式为_________

(5)试剂2 可以选择下列物成中的______。滤渣2中一定含有的物质为______(填化学式)。

A. Cu          B.CuO          C.Cu(OH)2      D.Fe

(6)CuSO4·5H2O用于电解精炼铜时,导线中通过9.632×103C的电量,测得阳极溶解的铜为16.0g。而电解质溶液(原溶液为1 L)中恰好无CuSO4,则理论上阴极质量增加_____g,原电解液中CuSO4的浓度为__ 。已知一个电子的电量为1.6×10-19C)

 

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聚合氯化铝是一种新型净水剂,其中铝的总浓度(用c表示)包括三类:主要为A l3+的单体形态铝(用Ala表示)总浓度,主要为主要为[AlO4 Al12(OH)24(H2O)12 ]7+的中等聚合形态铝总浓度(用Alb 表示)和Al(OH)3胶体形态铝(用A1c表示)总浓度。

(1)真空碳热还原一氧化法可实现由铝土矿制备金属铝,相关反应的热化学方程式如下:

①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)△H1=akJ·mol-1

②3AlCl(g)= 2Al(s)+AlCl3(g) △H2=bkJ·mol-1

则反应Al2O3(s)+33C(s)= 2Al(s)+ 3CO(g)△H=______kJ·mol-1(用含a、b的代数式表尔)。 反应①在常压、1900 ℃ 的高温下才能进行,说明△H______( 填“>”“=”或“<”)。

(1)用膜蒸馏(简称MD)浓缩技术将聚合氯化铝溶液进行浓缩,实验过程中不同浓度聚合氯化铝溶液中铝形态分布(百分数)如下表:

①在一定温度下,c越大,Al(OH)3胶体的百分含量______(填“越大”“越小”或“不变”)。

②若将c=2.520mol/L的聚合氯化铝溶液加水稀释,则稀释过程中发生的主要反应的离子方程式为_____________

(3)一定条件下,向1.0mol/L的AlCl3溶液中加入0.6 mol/L的NaOH溶液,可制得Alb含量约为86 % 的聚合氯化铝溶液。写出生成[AlO4 Al12(OH)24(H2O)12 ]7+的离子方程式:_______

(4)已知Al3++4X=2,X表示显色剂, 表示有色物质,通过比色分析得到25 ℃时Al3+浓度随时间的变化关系如图所示(初始时X的浓度为0.194mol·L-1)。

①1min时, 的浓度为___________

②0~3min内该反应的速率vx=________

③第9min时,反应达到平衡,K=__________(用代数式表示)。

 

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一氯化碘(沸点97.4℃),是一种红棕色易挥发的液体,不溶于水,溶于乙醇和乙酸。某校研究性学习小组的同学拟制备一氯化碘。回答下列问题:

(1)甲组同学拟利用干燥、纯净的氯气与碘反应制备一氯化碘,其装置如下:(已知碘与氯气的反应为放热反应)

①各装置连接顺序为A→______;A装置中发生反应的离子方程式为_________

②B装置烧瓶需放在冷水中,其目的是:_______,D装置的作用是____________

③将B装置得到的液态产物进一提纯可得到较纯净的ICl,则提纯采取的操作方法是______。(2)乙组同学采用的是最新报道的制一氯化碘的方法。即在三颈烧瓶中加入粗碘和盐酸,控制温度约50℃,在不断搅拌下逐滴加入氯酸钠溶液,生成一氯化碘。则发生反应的化学方程式为__________

(3)设计实验证明:

①ICl的氧化性比I2强:____________

②ICl与乙烯作用发生加成反应:____________

 

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常温下10mL浓度均为0.1mol·L-1的HX和HY两种一元酸溶液加水稀释过程中的pH随溶液体积变化曲线如图所示。则下列说法不正确的是

A. 电离常教:K(HX)<K(HY)

B. 浓度均为0.1mol·L-1的HX和HY的混合溶液中:c(X-)+c(HX)=c(Y-)+ c(HY)

C. 浓度均为0.1mol·L-1的NaX和NaY的混合溶液中:c(Na+)>c(Y-)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)

D. a点水的电离度大于b点水的电离度

 

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分子式为C5H10O2且能与NaOH溶液反应的有机物有(不含立体异构)

A. 13种    B. 4种    C. 9种    D. 16种

 

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