精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
2.金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛.
(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是b.
a.金属键具有方向性和饱和性.
b.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用.
c.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子.
d.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
(2)Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是C.
(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,该分子构型为四面体形.423K时,Ni(CO)4分解为Ni和CO,从而制得高纯度的镍粉.试推测:Ni(CO)4的晶体类型分子晶体,
(4)甲醛(H2C=O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH).甲醛分子内C原子的杂化方式为sp2
(5)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量、长寿命的镍氢电池.电池充放电时的总反应为:NiO(OH)+MH$?_{充电}^{放电}$Ni(OH)2+M
①电池放电时,负极的电极反应式为MH+OH--e-═M+H2O.
②充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH).若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸.在继续充电的过程中,阳极的电极反应式为2H2O+O2+4e-═4OH-

分析 (1)金属键没有方向性和饱和性,金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用,金属导电是因为自由电子在外加电场作用下发生定向移动,属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光;
(2)Ni的外围电子排布为3d84s2,3d能级上有2个未成对电子;
(3)根据分子晶体的物理性质分析;
(4)甲醛(H2C=O)内C的成键电子对数为3,无孤电子对,杂化类型为sp2
(5)①放电时,负极上失电子发生氧化反应;
②氧气在阴极上得电子发生还原反应.

解答 解:(1)a.金属键没有方向性和饱和性,故错误;
b.金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用,故正确;
c.金属导电是因为自由电子在外加电场作用下发生定向移动,故错误;
d.金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光,故错误,
故答案为:b;
(2)Ni的外围电子排布为3d84s2,3d能级上有2个未成对电子.第二周期中未成对电子数为2的元素有C、O,其中C的电负性小,故答案为:C;
(3)分子晶体的熔沸点一般较低,硬度较小,已知Ni(CO)4为无色挥发性液态,则属于分子晶体,故答案为:分子晶体;
(4)甲醛(H2C=O)内C的成键电子对数为3,无孤电子对,杂化类型为sp2,甲醛分子中的碳采取sp2杂化,是平面三角形结构,故答案为:sp2
(5)①蓄电池放电时是原电池、充电时是电解池,根据原电池中“负氧化、正还原”,电解池中“阳氧化、阴还原”的规律,蓄电池放电时,负极上失电子发生氧化反应,电极反应式为MH+OH--e-═M+H2O,故答案为:MH+OH--e-═M+H2O;
②中阴极的电极反应有两个,第一阶段是充电时的反应式,阴极上电极反应式为M+H2O+e-═MH+OH-,第二阶段为吸收氧气的电解反应式,由题意知氧气在阴极上被还原,电解质溶液呈碱性可知氧气被还原为OH-,所以其电极反应式为2H2O+O2+4e-═4OH-,故答案为:2H2O+O2+4e-═4OH-

点评 本题考查了物质结构及其性质,涉及金属键与金属的物理性质的关系、原子轨道杂化方式、晶体类型的判断以及电化学等知识点,根据价层电子对互斥理论、构造原理等知识来分析解答,难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.将氧化铁还原为铁的技术在人类文明的进步中占有十分重要的地位,炼铁高炉中发生的关键反应如下.
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5 kJ•mol-1 
CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H=172.46 kJ•mol-1 
Fe2O3+CO→Fe+CO2 
已知:2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3 (s)△H=-824.21kJ•mol-1
根据以上三个热化学方程式,回答下列问题:
(1)CO的燃烧热为282.98KJ/mol,写出其热化学方程式CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-282.98KJ/mol;
(2)写出高炉内Fe2O3被CO还原为Fe的热化学方程式:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.74kJ•mol-1. 
(3)炼制1 t(吨)含铁96%的生铁所需焦炭的理论用量是0.3086t,实际生产中所需焦炭远高于理论用量,其原因是焦炭没有被充分利用.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.二氧化氯(ClO2)气体是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂,易溶于水.制备方法如下:
(1)步骤Ⅰ:电解食盐水制备氯酸钠.用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质.在除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的BaCl2(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去.
(2)步骤Ⅱ:将步骤Ⅰ得到的食盐水在特定条件下电解得到氯酸钠(NaClO3),再将它与盐酸反应生成ClO2与Cl2,该气体的物质的量比是2:1.
某学生拟用图1所示装置模拟工业制取并收集ClO2,用NaClO3和草酸(H2C2O4)恒温在60℃时反应制得.

(3)反应过程中需要对A容器进行加热,加热的方式为水浴加热;加热需要的玻璃仪器除酒精灯外,还有温度计、大烧杯;
(4)反应后在装置C中可得亚氯酸钠(NaClO2)溶液.已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时,析出的晶体是NaClO2•3H2O,在温度高于38℃时析出的是NaClO2.根据图2所示NaClO2的溶解度曲线,请完成从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤:
①蒸发浓缩;②冷却(大于38℃)结晶;③洗涤;④干燥.
(5)目前我国已成功研制出利用NaClO2制取二氧化氯的新方法,将Cl2通入到NaClO2溶液中,现制取270kg二氧化氯,需要亚氯酸钠的质量是362kg.
(6)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的剧毒CN-氧化为无毒物质,自身被还原为Cl-.处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.实验室里需要纯净的氯化钠晶体,但现在只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠样品.某学生设计了如下方案:(已知NH4HCO3固体受热分解产物为H2O、CO2和NH3

请回答下列问题:
(1)操作①加热的目的是除去混合物中的碳酸氢铵,发生反应的化学方程式是NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+CO2↑+H2O.
(2)操作②除用BaCl2溶液外,还可以用Ba(OH)2溶液(填化学式).
(3)操作③的目的是除去过量的钡离子,发生反应的离子方程式为:Ba2++CO32-=BaCO3↓.操作③后过滤,所得滤液略显浑浊,可能的原因是滤纸破损等(任写一条).
(4)操作④应在蒸发皿(填仪器名称)中进行.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.在如图所示的一些常见单质、化合物等物质之间的转化关系中(有些反应的条件和部分物质未全部列出),已知在常温常压下,F为红棕色气体;L为白色不溶于水的固体,它既能与盐酸反应又能与氢氧化钠反应;G是硝酸;J是无色气体,且能够使燃着的木条熄灭;A为金属单质,其氧化物具有两性;D为非金属气态单质,是大气中含量最多的物质;H为非金属固态单质,其原子核中有6个质子.

(1)化合物C的化学式为NaAlO2
(2)物质I在生产生活中的用途有治疗胃酸过多、焙制糕点、灭火剂试剂等(任答一条).
(3)写出E+氧气→F的化学方程式:2NO+O2=2NO2
(4)写出A与稀盐酸反应的离子方程式:2Al+6H+=2Al3++3H2↑.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.资料显示:“氨气可在纯氧中安静燃烧…某校化学小组学生设计如下装置(图中铁夹等夹持装置已略去)进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验.

(1)用装置A制取纯净、干燥的氨气,大试管内碳酸盐的化学式是(NH42CO3或NH4HCO3;碱石灰的作用是吸收水和二氧化碳.
(2)将产生的氨气与过量的氧气通到装置B(催化剂为铂石棉)中,用酒精喷灯加热:
①氨催化氧化的化学方程式是4NH3+5O2 $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H2O试管内气体变为红棕色,该反应的化学方程式是2NO+O2=2NO2
②停止反应后,立即关闭B中两个活塞.一段时间后,将试管浸入冰水中.试管内气体颜色变浅,请结合化学方程式说明原因2NO2?N2O4 △H<0,降温平衡向正反应方向移动,颜色变浅
(3)将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通人到装置C中,并在b管上端点燃氨气,两气体通入的先后顺序是:先通入O2(O2,NH3 ),后通入NH3(O2,NH3)其理由是如果先通入NH3,NH3在空气中不能点燃,NH3逸出会造成污染.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.根据下面的有机物合成路线回答下列问题:

(1)写出A、B、C的结构简式:A:,B:,C:
(2)各步反应类型:①加成反应,②消去反应,③加成反应;④消去反应,⑤加成反应.
(3)A→B的反应试剂及条件氢氧化钠醇溶液、加热.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用.回答下列问题:
(1)氮元素原子的L层电子数为5;
(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;
(3)肼-空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,正极的反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.实验室为监测空气中汞蒸气的含量,通常悬挂有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化的时间来判断空气中汞的含量,其反应为:4CuI+Hg=Cu2HgI4+2Cu.下列有关说法正确的是(  )
A.上述反应的产物Cu2HgI4中,Hg的化合价为+2
B.上述反应中CuI既是氧化剂,又是还原剂
C.上述反应中Hg元素与Cu元素均被氧化
D.上述反应中生成 64gCu时,转移的电子数为2NA

查看答案和解析>>

同步练习册答案