【题目】2018年11月《 Nature Energy》报道了我国科学家用 Ni-BaH2/A12O3、 Ni-LiH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)为___________,Ni在周期表中位于第___________族,属于___________区元素。
(2)BaH2的熔点(675℃)比CaH2(816℃)的低,其原因是___________。
(3)NH3可用于制备NaN3、NH4NO3、(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键___________个。
(4)N、P位于同一主族,NH3、PH3分子结构如下图所示:
①NH3中N-H键的键长比PH3中P-H键的键长短,其主要原因是___________。
②NH3和PH3中,N、P原子杂化方式相同,但H-N-H间的夹角比H-P-H间的大,其主要原因是___________。
③NH3比PH3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·cm-3,Li2NH的摩尔质量为28.897g·mol-1.则晶胞参数为___________nm(列出计算式)。
【答案】 VIII d BaH2和CaH2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 sp3、sp2 9 N的原子半径比P的小 中心原子的电负性N>P,NH3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) BaH2和CaH2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-与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;NH4NO3中NH4+的中心原子价电子对数为4,杂化方式依次为sp3;NO3-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)①N的原子半径比P的小,造成NH3中N-H键的键长比PH3中P-H键的键长短;
②NH3和PH3中,N、P原子杂化方式相同,但中心原子的电负性N>P,NH3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H-N-H间的夹角比H-P-H间的大;
③NH3分子间存在氢键,分子间作用力增大,使得NH3比PH3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·cm-3,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:;VIII;d;
(2) BaH2和CaH2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℃)比CaH2(816℃)的低,
因此,本题正确答案是:BaH2和CaH2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-与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;NH4NO3中NH4+的中心原子价电子对数为4,杂化方式依次为sp3;NO3-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9个σ键;
因此,本题正确答案是:直线;sp3、sp2;9;
(4)①N的原子半径比P的小,造成NH3中N-H键的键长比PH3中P-H键的键长短;
因此,本题正确答案是:N的原子半径比P的小;
②NH3和PH3中,N、P原子杂化方式相同,但中心原子的电负性N>P,NH3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H-N-H间的夹角比H-P-H间的大;
因此,本题正确答案是:中心原子的电负性N>P,NH3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;
③NH3分子间存在氢键,分子间作用力增大,使得NH3比PH3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N、H原子为8×+6×=4,则一个晶胞的质量为g,晶体密度为1.48g·cm-3,根据=得:V==cm3,则晶胞参数为a=107 nm,
因此,本题正确答案是:107。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】[化学-选修3:物质结构与性质]铁氰化钾,化学式为K3[Fe(CN)6],主要应用于制药、电镀、造纸、钢铁生产等工业。其煅烧分解生成KCN、FeC2、N2、(CN)2等物质。
(1)基态K原子核外电子排布简写式为___________。 K3[Fe(CN)6]中所涉及的元素的基态原子核外未成对电子数最多的是_________,各元素的第一电离能由大到小的顺序为_________。
(2)(CN)2分子中存在碳碳键,则分子中σ键与π键数目之比为_______。KCN与盐酸作用可生成HCN,HCN的中心原子的杂化轨道类型为_________。
(3)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物熔点为253 K,沸点为为376 K,其固体属于_____晶体。
(4)下图是金属单质常见的两种堆积方式的晶胞模型。
①铁采纳的是a堆积方式.铁原子的配位数为_____,该晶体中原子总体积占晶体体积的比值为____(用含π的最简代数式表示)。
②常见的金属铝采纳的是b堆积方式,铝原子的半径为r pm,则其晶体密度为_____g·cm-3(用含有r、NA的最简代数式表示)。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】常温下,现向50 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.05 mol·L-1 NaOH溶液,得到溶液的pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示(假设滴加过程中无气体产生)。下列说法正确的是
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b、c、d三点溶液中水的电离程度最大的是c点
C.b点后滴加NaOH溶液过程中,NH3·H2O的电离程度逐渐减小
D.pH=7时,溶液中c(H+)+c(Na+)+c(NH)=c(SO)+c(OH-)
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】为验证氧化性Cl2 > Fe3+> SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)。
实验过程:
Ⅰ.查好装置的气密性后,在各仪器中添加相应试剂
Ⅱ.打开弹簧夹K1~K4,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K1、K3、K4
Ⅲ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热
Ⅳ.当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____。
(2)B棉花中浸润的溶液为____。实验Ⅱ通入N2的作用是____。
(3)C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“甲”“乙”“丙”)。
过程ⅣB溶液中含有的离子 | 过程ⅥB溶液中含有的离子 | |
甲 | 既有Fe3+又有Fe2+ | 有SO42- |
乙 | 有Fe3+无Fe2+ | 有SO42- |
丙 | 有Fe3+无Fe2+ | 有Fe2+ |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】一种高寿命可循环的Zn/V2O5水性混合离子电池的结构示意图如下,放电时正极发生反应xLi++xe-+V2O5===LixV2O5。下列说法正确的是
A. 放电时,Li+在正极被还原
B. 充电时,溶液中Li+浓度不断减小
C. 放电时,电极A每减少6.5g,有0.1 mol Li+嵌入电极B
D. 充电时,电极B上的电势比电极A的高
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列属于吸热反应的是:
A. 实验室用锌粒与稀硫酸反应制备氢气 B. 工业上冶炼铁时还原剂产生过程
C. 反应物的总键能低于生成物的总键能 D. 乙醇在红热的铜丝作用下氧化生成乙醛
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】(1)相同质量的SO2与SO3分子数之比为___,质子数之比为___。
(2)CO和CO2的混合气体36g,完全燃烧后测得CO2体积为22.4L(标准状况),则混合气体中CO的质量是___g;混合气体中CO2在标况下的体积是___L,混合气体在标准状况下的密度是___g/L,混合气体的平均摩尔质量是___g/mol。
(3)在一定条件下,某化合物X受热分解:2X=A+2B+4C(A、B、C均为气体),测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为12.22,则相同条件下,X的相对分子质量是___。
(4)由CO2、H2、CO组成的混合气在同温、同压下与氮气的密度相同。则该混合气体中CO2、H2气体的体积比为___。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】为研究乙醇结构及其部分的化学性质,进行下列实验。完成下列问题:
Ⅰ.用如图装置来推测乙醇的结构式。
(1)实验中钠需要粉碎成很小的颗粒,其原因是__________。
(2)两次实验平均用乙醇1.15克,收集到气体体积平均为0.28升(换算成标准状态)。由实验数据可以推测乙醇分子的结构,依据是________。
(3)若使用的乙醇中含有少量的水,则收集到氢气的体积________。(偏大、偏小、无影响)
Ⅱ.利用下列装置进行乙醇的催化氧化实验,并检验其产物,其中C装置的试管中盛有无水乙醇。(固定和夹持装置已略去)
(4)装置A圆底烧瓶内的固体物质是________,C中热水的作用是__________。
(5)实验过程中D装置可以观察到的实验现象为_______。写出D处发生反应的化学方程式__________。实验进行一段时间后,如果撤去D处酒精灯,反应能否继续进行?_____。原因是_______。
(6)检验E中的生成物__________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】NA代表阿伏加德罗常数,下列说法错误的个数是
①标准状况下,2.24L CH2Cl2含有的分子数为0.1 NA
②1mol苯甲酸中含有双键的数目为NA
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
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com