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Ti^2＋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N₂＋3H₂2NH₃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．NH与PH、CH₄、BH、ClO互为等电子体

c．相同压强下，NH₃沸点比PH₃的沸点高

d．[Cu(NH₃)₄]^2＋中，N原子是配位原子

(3)已知NF₃与NH₃的空间构型相同，但NF₃不易与Cu^2＋形成配离子，其原因是________________________________________。

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，则与Na^＋次近邻的Cl^－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)纳米材料的表面原子占总原子数的比例很大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠颗粒形状为立方体，边长为氯化钠晶胞的10倍，则该氯化钠颗粒中表面原子占总原子数的百分比为___       _。

元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。

(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。

①在1个晶胞中，X离子的数目为________。

②该化合物的化学式为________。

(2)在Y的氢化物(H₂Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是________。

(3)Z的氢化物(H₂Z)在乙醇中的溶解度大于H₂Y，其原因是______________________________________________________________。

(4)Y与Z可形成YZ。

①YZ的空间构型为________(用文字描述)。

②写出一种与YZ互为等电子体的分子的化学式：________。

(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH₃)₄]Cl₂，1 mol该配合物中含有σ键的数目为________________。

硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：

(1)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为______，该能层具有的原子轨道数为______，电子数为________。

(2)硅主要以硅酸盐、________等化合物的形式存在于地壳中。

(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以________相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献________个原子。

(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH₄)分解反应来制备。工业上采用Mg₂Si和NH₄Cl在液氨介质中反应制得SiH₄，该反应的化学方程式为_____________________________________________________________。

(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：

①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是___________________________________________________。

②SiH₄的稳定性小于CH₄，更易生成氧化物，原因是

_______________________________________________________。

(6)在硅酸盐中，SiO四面体(如图a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为________，Si与O的原子数之比为________，化学式为________。

前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A^－和B^＋的电子数相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。

回答下列问题：

(1)D^2＋的价层电子排布图为________。

(2)四种元素中第一电离能最小的是________，电负性最大的是________。(填元素符号)

(3)A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。

①该化合物的化学式为________；D的配位数为________；

②列式计算该晶体的密度________g·cm^－3。

(4)A^－、B^＋和C^3＋三种离子组成的化合物B₃CA₆，其中化学键的类型有________；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为________，配位体是________。

X、Y、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大。XY₂是红棕色气体；X与氢元素可形成XH₃；Z基态原子的M层与K层电子数相等；R^2＋离子的3d轨道中有9个电子。

请回答下列问题：

(1)Y基态原子的电子排布式是________；Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是________。

(2)XY离子的立体构型是________；R^2＋的水合离子中，提供孤电子对的原子是________。

(3)Z与某元素形成的化合物的晶胞如图所示，晶胞中阴离子与阳离子的个数比是________。

(4)将R单质的粉末加入XH₃的浓溶液中，通入Y₂，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式是_________________________________。

氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如下图所示。

(1)基态硼原子的电子排布式为________。

(2)关于这两种晶体的说法，正确的是________(填选项字母)。

a．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大

b．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软

c．两种晶体中的B—N键均为共价键

d．两种晶体均为分子晶体

(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为________，其结构与石墨相似却不导电，原因是_________________。

(4)立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为__________。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300 km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是______________________________________________________________。

(5)NH₄BF₄(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH₄BF₄含有________mol配位键。

含有NaOH的Cu(OH)₂悬浊液可用于检验醛基，也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu₂O。

(1)Cu^＋基态核外电子排布式为__________。

(2)与OH^－互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。

(3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是____________；1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为__________。

(4)含有NaOH的Cu(OH)₂悬浊液与乙醛反应的化学方程式为____________________________________________________________。

(5)Cu₂O在稀硫酸中生成Cu和CuSO₄。铜晶胞结构如右图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为________。

如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：

(1)甲烷燃料电池负极反应式是______________________ __________________________________________________。

(2)石墨(C)极的电极反应式为________________ __________________________。

(3)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体体积为________L；丙装置中阴极析出铜的质量为________g。

(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)₂的实验装置(如图所示)。

若用于制漂白液，a为电池的____极，电解质溶液最好用______。

若用于制Fe(OH)₂，使用硫酸钠作电解质溶液，阳极选用________作电极。

Ⅰ.某兴趣小组用如图装置做了两次实验。

实验①：向甲池的Pt电极表面通氢气，发现电流计指针发生了偏转，乙池的Pt电极表面出现气泡。

实验②：向乙池的Pt电极表面通氧气，发现电流计指针也发生了偏转，且偏转方向与实验①相同，同时甲池的Pt电极表面也出现气泡。

(1)实验①，甲池通氢气的Pt电极为________极，电极反应式为__________________________。

(2)实验②，乙池通氧气的Pt电极为________极，电极反应式为__________________________。

(3)两次实验中原电池的总反应相同，总反应的离子方程式为________________________________。

Ⅱ.电解池污水处理技术已很成熟。富含悬浮物的工业污水采用如图装置进行处理：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)₃胶体，吸附部分悬浮物沉降，同时阴极产生的气泡将部分悬浮物带到水面形成浮渣层，然后滤去沉淀撇掉浮渣层。富含有机废物的生活污水也可用同样方法进行处理。污水中的有机废物能被阳极的某一产物迅速降解成二氧化碳、水等无机物。

(1)电解处理过程中，若污水中离子浓度较小，导电能力较差，处理效率下降，此时可向污水中加入适量的________(填选项字母)。

A．BaSO₄                                B．CH₃COOH

C．NaNO₃                                D．CH₃OH

(2)电解处理过程中，阳极实际发生了两个电极反应，阳极的电极反应式分别是①______________________________；②__________________________。

氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相结合的新工艺可以节能30%以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中甲、乙、丙、丁均为石墨电极。

(1)为了有效除去粗盐中混有的Ca^2＋、Mg^2＋、SO，下列选项中所加试剂(均为溶液)及加入顺序均合理的是________(填选项字母)。

A．先加足量Ba(OH)₂，再加足量Na₂CO₃，最后加入适量稀盐酸

B．先加足量NaOH，再加足量Na₂CO₃，然后加足量BaCl₂，最后加入适量稀盐酸

C．先加足量Na₂CO₃，再加足量BaCl₂，然后加足量NaOH，最后加入适量稀盐酸

D．先加足量Ba(NO₃)₂，再加足量NaOH，然后加足量Na₂CO₃，最后加入适量稀盐酸

(2)丙电极为________极，该电极的电极反应式为____________________________________。

(3)乙电极附近溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)若装置中通过0.5 mol e^－，则理论上生成标准状况下X的体积为________。

(5)图中NaOH溶液的质量分数a%、b%、c%由大到小的顺序为________。

(6)这样设计的主要节能之处在于(任写1条)____________________________。