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【题目】201811月《 Nature Energy》报道了我国科学家用 NiBaH2/A12O3 NiLiH等作催化剂,利用化学链合成氨。回答下列问题:

(1)基态Al原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)___________Ni在周期表中位于第___________族,属于___________区元素。

(2)BaH2的熔点(675)CaH2(816)的低,其原因是___________

(3)NH3可用于制备NaN3NH4NO3(亚硝基胍)等含氮化合物:NaN3中阴离子空间构型为___________NH4NO3中阳、阴离子中中心原子杂化方式依次为___________,亚硝基胍分子中含σ___________个。

(4)NP位于同一主族,NH3PH3分子结构如下图所示:

NH3NH键的键长比PH3PH键的键长短,其主要原因是___________

NH3PH3中,NP原子杂化方式相同,但HNH间的夹角比HPH间的大,其主要原因是___________

NH3PH3易液化,其主要原因是___________

(5)该化学链合成氨过程中涉及中间化合物亚氨基锂(Li2NH),亚氨基锂是一种反荧石结构,晶体结构如上图所示(H已略去)NA为阿伏加德罗常数的值,晶体密度为1.48g·cm3Li2NH的摩尔质量为28.897g·mol1.则晶胞参数为___________nm(列出计算式)

【答案】 VIII d BaH2CaH2均属于离子晶体,Ba2+的离子半径比Ca2+大,BaH2的晶格能比CaH2的小 直线 sp3sp2 9 N的原子半径比P的小 中心原子的电负性N>PNH3分子中的成键电子对更靠近中心原子,使成键电子对间的斥力变大,键角变大 NH3分子间存在氢键 107

【解析】

(1)Al的原子序数为13,根据构造理论写出基态Al原子价层电子的电子排布图;Ni的原子序数为28,根据原子结构确定在周期表中的位置;

(2) BaH2CaH2均属于离子晶体,Ba2+的离子半径比Ca2+大,BaH2的晶格能比CaH2的小;

(3) N3-CO2为等电子体,等电子体具有相同的结构,所以N3-空间构型为直线型;NH4NO3NH4+的中心原子价电子对数为4,杂化方式依次为sp3NO3-的中心原子价电子对数为3,杂化方式依次为sp2;单键为σ键,双键中有一个是σ键,以此解答;

(4)N的原子半径比P的小,造成NH3NH键的键长比PH3PH键的键长短;

NH3PH3中,NP原子杂化方式相同,但中心原子的电负性N>PNH3分子中的成键电子对更靠近中心原子,使成键电子对间的斥力变大,键角变大,所以HNH间的夹角比HPH间的大;

NH3分子间存在氢键,分子间作用力增大,使得NH3PH3易液化;

(5)根据均摊法,先求出一个晶胞的质量,再根据晶体密度为1.48g·cm3,求出晶胞的体积,进一步求出晶胞参数。

(1)Al的原子序数为13,基态Al原子的电子排布式为1s22p63s23p1,则价层电子的电子排布图为

Ni的原子序数为28,基态Ni原子的电子排布式为1s22p63s23p63d84s2,所以Ni在周期表中位于第VIII族,属于d区元素;

因此,本题正确答案是:VIIId

(2) BaH2CaH2均属于离子晶体,因为Ba2+的离子半径比Ca2+大,BaH2的晶格能比CaH2的小,所以BaH2的熔点(675)CaH2(816)的低,

因此,本题正确答案是:BaH2CaH2均属于离子晶体,Ba2+的离子半径比Ca2+大,BaH2的晶格能比CaH2的小;

(3) N3-CO2为等电子体,等电子体具有相同的结构,所以N3-空间构型为直线型;NH4NO3NH4+的中心原子价电子对数为4,杂化方式依次为sp3NO3-的中心原子价电子对数为3,杂化方式依次为sp2;单键为σ键,双键中有一个是σ键,所以共有9σ键;

因此,本题正确答案是:直线;sp3sp29

(4)N的原子半径比P的小,造成NH3NH键的键长比PH3PH键的键长短;

因此,本题正确答案是:N的原子半径比P的小;

NH3PH3中,NP原子杂化方式相同,但中心原子的电负性N>PNH3分子中的成键电子对更靠近中心原子,使成键电子对间的斥力变大,键角变大,所以HNH间的夹角比HPH间的大;

因此,本题正确答案是:中心原子的电负性N>PNH3分子中的成键电子对更靠近中心原子,使成键电子对间的斥力变大,键角变大;

NH3分子间存在氢键,分子间作用力增大,使得NH3PH3易液化;

因此,本题正确答案是:NH3分子间存在氢;

(5)根据均摊法,一个晶胞中实际拥有Li+的数目为8个,拥有的NH原子为8×+6×=4,则一个晶胞的质量为g,晶体密度为1.48g·cm3,根据=得:V==cm3,则晶胞参数为a=107 nm

因此,本题正确答案是:107

练习册系列答案
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A.b点溶液中离子浓度由大到小的顺序为:c(Na+)c(SO)c(NH)c(H+)c(OH-)

B.图中bcd三点溶液中水的电离程度最大的是c

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Ⅱ.打开弹簧夹K1K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1K3K4

Ⅲ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热

Ⅳ.B中溶液变黄时,停止加热,关闭K2

Ⅴ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。

Ⅵ.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后关闭K3

VII. 更换试管D,重复过程V,检验B溶液中的离子

1)检验虚线框内装置气密性的操作是____

2B棉花中浸润的溶液为____。实验通入N2的作用是____

3C中发生反应的化学方程式_____

4)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是____

5)若将制取的SO2通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色,其离子方程式为___

6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,结论如下表所示。他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2 > Fe3+>SO2的是___(填”“”“)。

过程ⅣB溶液中含有的离子

过程ⅥB溶液中含有的离子

既有Fe3+又有Fe2+

SO42-

Fe3+Fe2+

SO42-

Fe3+Fe2+

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6)检验E中的生成物__________

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③同温同压下,2 NA个C2H4(g)与NA个C4H8(g)的密度相等

④15g甲醛(HCHO)和乙酸的混合物中氧原子数为0.5NA

A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 1个

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