Fe、Co、Ni、Cu均为第四周期元素,它们的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)基态Fe原子的核外电子中,两种自旋状态的电子数之比为___________ 。在空气中FeO稳定性小于,从电子排布的角度分析,其主要原因是___________ 。
(2)可形成,其中en代表。该化合物分子中,VSEPR模型为四面体的非金属原子共有___________ 个;C、N、B的电负性由小到大的顺序为___________ 。
(3)基态的核外电子排布式为___________ ;常温下为无色液体,写出两种与CO互为等电子体离子的化学式___________ 、___________ 。
(4)一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中,则四面体空隙的占有率为___________ ;该晶体的化学式为___________ 。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点、B点原子的分数坐标分别为、,则c点原子的分数坐标为___________ ;晶胞中C、D间距离d=___________ pm。
(1)基态Fe原子的核外电子中,两种自旋状态的电子数之比为
(2)可形成,其中en代表。该化合物分子中,VSEPR模型为四面体的非金属原子共有
(3)基态的核外电子排布式为
(4)一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中,则四面体空隙的占有率为
更新时间:2024-05-04 21:40:38
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【推荐1】2020年10月,中国载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功下潜突破1万米,“奋斗者”号选择了中国自主研发的全新高强高韧钛合金作为外壳材料,金属钛可用钙钛矿冶炼。请回答下列问题:
(1)Ti的四卤化物熔点如表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是_______ 。
(2)常温常压下硼酸(H3BO3)晶体结构为层状,其二维平面结构如图所示,常温常压下硼酸(H3BO3)晶体结构为层状,其二维平面结构如图。1mol硼酸(H3BO3)晶体中含有_______ mol氢键,从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大:_______ 。
(3)钙钛矿(CaTiO3)的晶胞有A型和B型,将A型晶胞体心的Ti4+移至原点可得到B型晶胞。
①钛酸钙其中Ti4+的核外电子排布式为_______ ;钛酸钙中两种阳离子中半径较大的是_______ 。若某B型钙钛矿的晶胞密度为ρg/cm3,NA为阿伏加德罗常数的值,晶胞中氧离子之间的最短距离为_______ pm(用含ρ和NA的代数式表示)。
②某有机钙钛矿MDABCO-NH4I3具有A型钛酸钙晶胞结构。MDABCO的结构如图所示,则MDABCO所含元素电负性由大到小为_______ ,N原子的杂化轨道类型为_______ 。若在MDABCO-NH4I3的晶胞中MDABCO的分数坐标为(0,0,0),的一种分数坐标为,则的分数坐标为_______ ,与MDABCO距离最近的有_______ 个。
(1)Ti的四卤化物熔点如表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是
化合物 | TiF4 | TiCl4 | TiBr4 | TiI4 |
熔点/℃ | 377 | 24.12 | 38.3 | 155 |
(3)钙钛矿(CaTiO3)的晶胞有A型和B型,将A型晶胞体心的Ti4+移至原点可得到B型晶胞。
①钛酸钙其中Ti4+的核外电子排布式为
②某有机钙钛矿MDABCO-NH4I3具有A型钛酸钙晶胞结构。MDABCO的结构如图所示,则MDABCO所含元素电负性由大到小为
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解答题-结构与性质
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【推荐2】我国在新材料领域研究的重大突破,为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、Ni、Cu等元素。回答下列问题:
(1)下列不同状态的硼中,失去一个电子需要吸收能量最多的是____ (填标号,下同),用光谱仪可捕捉到发射光谱的是____ 。
A. B.
C. D.
(2)已知高温下Cu2O比CuO更稳定,试从核外电子排布的角度解释:________ 。
(3)类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H−S−C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H−N=C=S)的沸点,其主要原因为______ 。
(4)写出与互为等电子体的一种非极性分子的化学式_______ 。
(5)一种高迁移率的新型热电材料由Cd、Sn、As三种原子构成。该晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞中部分原子的坐标如表所示。
①该晶胞中粒子个数比Cd:Sn:As=________ ,找出距离Cd(0,0,0)最近的Sn原子:_______ (用坐标表示)。
②与Sn距离最近的As的数目为______ ,设该化合物的最简式量为M,该晶体的密度为_____ 。(列计算式,设NA为阿伏加德罗常数的数值)
(1)下列不同状态的硼中,失去一个电子需要吸收能量最多的是
A. B.
C. D.
(2)已知高温下Cu2O比CuO更稳定,试从核外电子排布的角度解释:
(3)类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H−S−C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H−N=C=S)的沸点,其主要原因为
(4)写出与互为等电子体的一种非极性分子的化学式
(5)一种高迁移率的新型热电材料由Cd、Sn、As三种原子构成。该晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞中部分原子的坐标如表所示。
原子 | 坐标 | ||
x | y | z | |
①Cd | 0 | 0 | 0 |
②Sn | 0 | 0 | 1 |
③As | 0.25 | 0.25 | 0.25 |
①该晶胞中粒子个数比Cd:Sn:As=
②与Sn距离最近的As的数目为
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐3】钛和锆是同一副族相邻周期的元素,锆和Sn、Fe等元素所形成的合金,具有良好的耐腐蚀性和较高的强度,是理想的热中子反应堆芯材料。回答下列问题:
(1)钛和锆的价层电子结构相同,基态锆原子的价电子排布式为_______ ;与钛同周期元素的基态原子中,未成对电子数与钛相同的元素有_______ 种。
(2)蒸汽状态下以双聚分子()形式存在,的熔点(306℃)显著低于的熔点(1000℃)的原因是_______ ;水溶液中可水解生成双核阳离子,结构如图所示。H—O—H键角_______ (填“大于”、“小于”或“等于”)的H—O—H键角;若对水溶液进行加热,该对核阳离子内部首先断开的是_______ 键(填“a”或“b”)。
(3)可与噻吩( )和吡咯( )形成配位化合物。试比较二者在水中的溶解度大小:噻吩_______ 吡咯(填“大于”或“小于”或“等于”),原因为:_______ 。
(4)已知晶胞中位于所构成的正八面体的体心,晶胞中位于所构成的立方体的体心,其晶胞结构如下图所示。
①晶胞中A、B的原子坐标为,,则C、D原子坐标为_______ 、_______ 。
②真实的晶体中存在5%的O原子缺陷,从而能让在其中传导,则+3价锆与+4价锆的原子个数比为_______ ;设阿伏加德罗常数的值为,晶胞参数为apm,则该晶体的密度为_______ (列出计算式)。
(1)钛和锆的价层电子结构相同,基态锆原子的价电子排布式为
(2)蒸汽状态下以双聚分子()形式存在,的熔点(306℃)显著低于的熔点(1000℃)的原因是
(3)可与噻吩( )和吡咯( )形成配位化合物。试比较二者在水中的溶解度大小:噻吩
(4)已知晶胞中位于所构成的正八面体的体心,晶胞中位于所构成的立方体的体心,其晶胞结构如下图所示。
①晶胞中A、B的原子坐标为,,则C、D原子坐标为
②真实的晶体中存在5%的O原子缺陷,从而能让在其中传导,则+3价锆与+4价锆的原子个数比为
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解答题-原理综合题
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【推荐1】I.已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大.A原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍,B原子基态时s电子数与p电子数相等,C在元素周期表的各元素中电负性最大,D的基态原子核外有6个能级且全部充满电子,E原子基态时未成对电子数是同周期元素中最多的。
(1)基态E原子的价电子排布式为______ ,E在______ 区。
(2) A、B、C的电负性大小顺序(填元素符号,下同)______ ,第一电离能大小顺序为______ 。
(3)D的核外电子排布式为_______ ,价电子排布图为________ 。
II.我国规定:室内甲醛含量不得超过0.08 mg·m。某研究性学习小组欲利酸性溶液测定空气中甲醛的含量,(部分装置如图),其反应原理及步骤如下:
步骤:①量取5.00 mL mol·L ,溶液于洗气瓶中,并滴入几滴稀,加水20 mL稀释备用。
②取 mol·L草酸标准溶液于酸式滴定管中备用。
⑧用注射器抽取100 mL新装修室内空气.再将注射器气体推入洗气瓶中充分反应.再重复4次。
④将洗气瓶中溶液转移到锥形瓶中(包括洗涤液),再用标准草酸溶液进行滴定,记录滴定所消耗的草酸溶液的体积。
⑤再重复实验2次(每次取高锰酸钾溶液5.00 mL)。3次实验消耗草酸溶液的体积平均值为12.38 mL。
回答下列问题
(4)此实验用指示剂______ (填字母)。
a.甲基橙 b.酚酞 c.淀粉 d.无需另外添加试剂
(5)量取5.00 mL 溶液应用______ 滴定管。
(6)下列操作能引起室内甲醛浓度偏高的是______ 。
a.滴定终点俯视读数 b.滴定前有气泡滴定后无气泡
c.在高锰酸钾溶液中加入少量水 d.装草酸的滴定管未润洗
(1)基态E原子的价电子排布式为
(2) A、B、C的电负性大小顺序(填元素符号,下同)
(3)D的核外电子排布式为
II.我国规定:室内甲醛含量不得超过0.08 mg·m。某研究性学习小组欲利酸性溶液测定空气中甲醛的含量,(部分装置如图),其反应原理及步骤如下:
步骤:①量取5.00 mL mol·L ,溶液于洗气瓶中,并滴入几滴稀,加水20 mL稀释备用。
②取 mol·L草酸标准溶液于酸式滴定管中备用。
⑧用注射器抽取100 mL新装修室内空气.再将注射器气体推入洗气瓶中充分反应.再重复4次。
④将洗气瓶中溶液转移到锥形瓶中(包括洗涤液),再用标准草酸溶液进行滴定,记录滴定所消耗的草酸溶液的体积。
⑤再重复实验2次(每次取高锰酸钾溶液5.00 mL)。3次实验消耗草酸溶液的体积平均值为12.38 mL。
回答下列问题
(4)此实验用指示剂
a.甲基橙 b.酚酞 c.淀粉 d.无需另外添加试剂
(5)量取5.00 mL 溶液应用
(6)下列操作能引起室内甲醛浓度偏高的是
a.滴定终点俯视读数 b.滴定前有气泡滴定后无气泡
c.在高锰酸钾溶液中加入少量水 d.装草酸的滴定管未润洗
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【推荐2】钠、镁、铝、铜及其化合物在生活中具有重要作用。回答下列问题:
(1)基态Cu+的价层轨道表示式为___________ 。
(2)Na、Mg、Al的第一电离能由大到小的顺序为___________ (填元素符号)。
(3)铝离子电池一般采用离子液体作为电解质,某含铝离子液体的结构如图:
该化合物中阴离子的空间构型为___________ ;传统的有机溶剂大多易挥发,而离子液体相对难挥发,原因是___________ 。
(4)几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数和氧化物的熔点如下表:
离子键成分的百分数:MgO高于Al2O3,其原因是___________ ;熔点:MgO高于Na2O,从结构的角度解释其原因是___________ 。
(5)NaCl的晶胞如图所示。NaCl的密度为ρ g/cm3,在NaCl晶体里Na+和Cl-的最短距离为apm,则阿伏加德罗常数的值为___________ (用含a、ρ的表达式表示)。
(1)基态Cu+的价层轨道表示式为
(2)Na、Mg、Al的第一电离能由大到小的顺序为
(3)铝离子电池一般采用离子液体作为电解质,某含铝离子液体的结构如图:
该化合物中阴离子的空间构型为
(4)几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数和氧化物的熔点如下表:
氧化物 | Na2O | MgO | Al2O3 |
离子键的百分数/% | 62 | 50 | 41 |
熔点/℃ | 1132 | 2852 | 2054 |
(5)NaCl的晶胞如图所示。NaCl的密度为ρ g/cm3,在NaCl晶体里Na+和Cl-的最短距离为apm,则阿伏加德罗常数的值为
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解答题-结构与性质
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【推荐3】铁和硒都是人体所必需的微量元素,且在医药、催化、材料等领域有广泛应用。乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药,其结构如下:
(1)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]_______ ,其核外有_______ 种不同能量的电子;该新药分子中的H被1个Cl取代,其可能的产物有_______ 种。
(2)在对电子运动状态的描述中,确定1个“轨道”的方面包括_______。
①电子层 ②电子云形状 ③电子云的伸展方向 ④电子的自旋
(3)比较键角大小:气态SeO3分子_______ 离子(填“>”“<”或“=”)。
(4)过渡元素离子一般能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子或离子是_______ 。
(5)富马酸亚铁FeC4H2O4是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如下图所示:
富马酸分子中σ键与π键的数目比为___ ,富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为___
(1)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]
(2)在对电子运动状态的描述中,确定1个“轨道”的方面包括_______。
①电子层 ②电子云形状 ③电子云的伸展方向 ④电子的自旋
A.①②③④ | B.①②③ | C.①② | D.① |
(4)过渡元素离子一般能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子或离子是
(5)富马酸亚铁FeC4H2O4是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如下图所示:
富马酸分子中σ键与π键的数目比为
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解答题-结构与性质
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【推荐1】氨是重要的化工原料,用途广泛。
(1)合成氨工厂常用醋酸二氨合铜(由[Cu(NH3)2]+ 和CH3COO-构成)溶液吸收对氨合成催化剂有毒害的CO气体。
①醋酸二氨合铜所含的元素中,第一电离能最大的是____________ 。
②醋酸二氨合铜所含元素的单质,所属的晶体类型有________ (填序号)。
a.离子晶体 b.分子晶体 c.原子晶体 d.金属晶体
③第4周期中,基态原子与基态Cu原子未成对电子数目相同的元素有____ 种(不含Cu)。
④铜单质为面心立方晶体,其晶胞边长a nm。列式表示铜单质的密度_____ g·cm-3。
(2)BF3气体与NH3相遇立即生成一种白色晶体:BF3+NH3=F3B—NH3。
①晶体F3B—NH3中,B原子的杂化轨道类型为______________ 。
②写出两种与BF3具有相同空间构型的阴离子_____________ 。
(3)NH3可用于合成尿素、硫酸铵等氮肥。某化肥厂从生产的硫酸铵中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质。该物质在水溶液中以SO42-和N4H44+两种正四面体构型的离子存在。N4H44+遇碱生成一种形似白磷的N4分子。
①下列相关说法中,正确的是_____________ (填序号)。
a.N4是N2的同分异构体
b.1 mol N4分解生成N2,形成了4 molπ键
c.白磷的沸点比N4高,是因为P—P键键能比N—N键大
d.白磷的化学性质比N2活泼,说明P的非金属性比N强
②画出N4H44+的结构(标明其中的配位键)___________ 。
(1)合成氨工厂常用醋酸二氨合铜(由[Cu(NH3)2]+ 和CH3COO-构成)溶液吸收对氨合成催化剂有毒害的CO气体。
①醋酸二氨合铜所含的元素中,第一电离能最大的是
②醋酸二氨合铜所含元素的单质,所属的晶体类型有
a.离子晶体 b.分子晶体 c.原子晶体 d.金属晶体
③第4周期中,基态原子与基态Cu原子未成对电子数目相同的元素有
④铜单质为面心立方晶体,其晶胞边长a nm。列式表示铜单质的密度
(2)BF3气体与NH3相遇立即生成一种白色晶体:BF3+NH3=F3B—NH3。
①晶体F3B—NH3中,B原子的杂化轨道类型为
②写出两种与BF3具有相同空间构型的阴离子
(3)NH3可用于合成尿素、硫酸铵等氮肥。某化肥厂从生产的硫酸铵中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质。该物质在水溶液中以SO42-和N4H44+两种正四面体构型的离子存在。N4H44+遇碱生成一种形似白磷的N4分子。
①下列相关说法中,正确的是
a.N4是N2的同分异构体
b.1 mol N4分解生成N2,形成了4 molπ键
c.白磷的沸点比N4高,是因为P—P键键能比N—N键大
d.白磷的化学性质比N2活泼,说明P的非金属性比N强
②画出N4H44+的结构(标明其中的配位键)
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【推荐2】[选修3——物质结构与性质] 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)在Y的最高价氧化物分子中,Y原子轨道的杂化类型是_______________ 。
(2)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原因是_______________________ ;Z的氢化物在固态时的密度比在液态时还小,其原因是_________
(3)Y与Z可形成YZ42-。
①YZ42-的空间构型为________________ (用文字描述)。
②写出一种与YZ42-互为等电子体的分子的化学式:_________________ 。
(4)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_______ 。
(5)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所:
①在该晶体中,X离子的配位数为__________ ,与Y距离最近且距离相等的Y原子的数目为________ 。
②该晶胞的边长为a cm,该晶体的密度为__________________ g·cm-3。
(1)在Y的最高价氧化物分子中,Y原子轨道的杂化类型是
(2)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原因是
(3)Y与Z可形成YZ42-。
①YZ42-的空间构型为
②写出一种与YZ42-互为等电子体的分子的化学式:
(4)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
(5)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所:
①在该晶体中,X离子的配位数为
②该晶胞的边长为a cm,该晶体的密度为
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解答题-工业流程题
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【推荐3】硫酸铈铵[(NH4)4Ce(SO4)4]是分析化学常用的滴定剂。以氯化铈(CeCl3)为主要原料合成硫酸铈铵的微型流程如下:
回答下列问题:
(1)基态Ce原子价层电子排布式为4f15d16s2,它有
(2)(NH4)2SO4中阴离子的空间结构是
(3)已知常温下,NH3·H2O的电离常数为Kb=1.8×10-5,H2CO3的电离常数:Ka1=4.5×10-7、Ka2=4.7×10-12.NH4HCO3溶液显
(4)写出“沉铈”的离子方程式为
(5)“灼烧”发生反应为2Ce2(CO3)(s)+O2(g)4CeO2(s)+6CO2(g)。某温度下,在体积可变的密闭反应器中充入足量的O2和Ce2(CO3)3(s),发生上述反应。测得平衡时CeO2的质量变化如图所示。
随着压强增大,CeO2质量逐渐
(6)CeO2的立方晶胞如图所示。NA为阿伏加德罗常数的值,两个铈离子最近距离为a nm。
①该晶胞中,氧离子与
a.正四边形 b.正八面体 c.正四面体 d.三角锥形
②晶体密度为
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【推荐1】氟化镁有诸多优良性质,在光学、冶金、国防、医疗等领域有着广泛的应用,如图给出了镁碳化法制备高纯氟化镁的一般流程。
已知:碳酸氢镁受热易分解为MgCO3•nH2O。
(1)原料镁中含有铁元素,铁原子的价电子排布式为______ ,镁原子的第三电离能陡增的原因是______ 。
(2)“溶镁”的主要目的是得到碳酸氢镁,写出发生的离子方程式______ 。
(3)“溶镁”过程中,在搅拌条件下持续通入30mL/min高纯二氧化碳气体,其他条件相同,研究不同温度下反应体系中镁离子浓度和反应时间的关系,实验结果如图所示。由图可以看出,反应温度越高,相同时间内生成的碳酸氢镁浓度______ (填“越低”或“越高”),可能的原因有______ 。
(4)碳酸氢镁热分解转化的单一固体产物可能含有一定的结晶水,用热重分析法可测定结晶水含量。称取100g上述分解转化产物进行热重分析,热重曲线如图所示,产物化学式为______ 。
(5)氟化反应以氢氟酸为氟化试剂,写出其离子方程式______ ,整个流程中可以循环利用的物质为_______ 。
(6)氟化镁的晶胞结构为四方晶胞,若晶胞边长a=b=0.46nm,c=0.30nm,则氟化镁密度ρ=______ g•cm-3(列出计算式即可)。
已知:碳酸氢镁受热易分解为MgCO3•nH2O。
(1)原料镁中含有铁元素,铁原子的价电子排布式为
(2)“溶镁”的主要目的是得到碳酸氢镁,写出发生的离子方程式
(3)“溶镁”过程中,在搅拌条件下持续通入30mL/min高纯二氧化碳气体,其他条件相同,研究不同温度下反应体系中镁离子浓度和反应时间的关系,实验结果如图所示。由图可以看出,反应温度越高,相同时间内生成的碳酸氢镁浓度
(4)碳酸氢镁热分解转化的单一固体产物可能含有一定的结晶水,用热重分析法可测定结晶水含量。称取100g上述分解转化产物进行热重分析,热重曲线如图所示,产物化学式为
(5)氟化反应以氢氟酸为氟化试剂,写出其离子方程式
(6)氟化镁的晶胞结构为四方晶胞,若晶胞边长a=b=0.46nm,c=0.30nm,则氟化镁密度ρ=
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【推荐2】甲醛释氢对氢能源和含甲醛污水处理有重要意义。
(1)电催化释氢
催化电解含较低浓度的混合溶液,可获得与(如图所示)、其中电极b表面覆盖一种与P形成的化合物(晶胞结构如图所示)作催化剂。①催化剂可由与混合物与高温灼烧制得(反应中N元素化合价不变),该反应的化学方程式为___________ 。
②电解时,电极b上同时产生与的物质的量之比为、则电极b上的电极反应式为___________ ,此种情况下,电解过程中每产生,通过阴离子交换膜的为___________ 。
(2)水化释氧
45℃时,碱性条件下作催化剂可将甲醛转化为,反应的机理如图所示:使用时将纳米颗粒负载在表面以防止纳米团聚,其他条件不变,反应相同时间,浓度对氢气产生快慢的影响如图所示:①若将甲醛中的氢用D原子标记为,得到的氢气产物为___________ (填化学式)。
②若浓度过大,的产生迅速减慢的原因可能是___________ 。
(3)氢气在化学工业中应用广泛,一定条件下,在某恒容密闭容器中,按投料比发生如下反应:
①下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是___________ (填标号)。
A. B.混合气体的密度不再变化
C.容器内总压强不再变化 D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
②研究表明该反应速率方程式为,其中k为速率常数。与温度、活化能有关,若投料比时的初始速率为,当转化率为时,反应速率为,由此可知___________ ;设此时反应的活化能为,不同温度条件下对应的速率常数分别为,存在关系:(R为常数),据此推测:升高一定温度,活化能越大,速率常数增大倍数___________ (填“越大”“越小”或“不变”)。
(1)电催化释氢
催化电解含较低浓度的混合溶液,可获得与(如图所示)、其中电极b表面覆盖一种与P形成的化合物(晶胞结构如图所示)作催化剂。①催化剂可由与混合物与高温灼烧制得(反应中N元素化合价不变),该反应的化学方程式为
②电解时,电极b上同时产生与的物质的量之比为、则电极b上的电极反应式为
(2)水化释氧
45℃时,碱性条件下作催化剂可将甲醛转化为,反应的机理如图所示:使用时将纳米颗粒负载在表面以防止纳米团聚,其他条件不变,反应相同时间,浓度对氢气产生快慢的影响如图所示:①若将甲醛中的氢用D原子标记为,得到的氢气产物为
②若浓度过大,的产生迅速减慢的原因可能是
(3)氢气在化学工业中应用广泛,一定条件下,在某恒容密闭容器中,按投料比发生如下反应:
①下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是
A. B.混合气体的密度不再变化
C.容器内总压强不再变化 D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
②研究表明该反应速率方程式为,其中k为速率常数。与温度、活化能有关,若投料比时的初始速率为,当转化率为时,反应速率为,由此可知
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解题方法
【推荐3】微量元素硼对植物的叶的生长和人体骨骼的健康有着重要的作用。回答下列问题:
(1)硼原子价层电子轨道表达式为_____ ,占据最高能级的电子云轮廓图形状为_____ ,第二周期中,第一电离能比 B 大的元素有_____ 种。
(2)晶体硼的结构单元是由 20 个三角形构成的正二十面体(如图),每个单元中有_____ 个硼原子,若其中有两个原子为10B,其余为11B,则该结构单元有_____ 种不同的结构类型。
(3)硼元素的简单氢化物 BH3不能游离存在,常倾向于形成较稳定的 B2H6或与其他分子结合。
①B2H6分子结构如图,则 B 原子的杂化方式为_____ 。
②氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一,分子中存在配位键,提供孤电子对的成键原子是_____ 。
(4)自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏,其结构如图所示,则该晶体中不存在的作用力是_____ (填选项字母)。
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.范德华力 E.氢键
(5)H3BO3晶体中单元结构如图所示,下列说法正确的是_____ 。
A.H3BO3分子的稳定性与氢键有关
B.硼酸晶体有滑腻感,可作润滑剂
C.H3BO3分子中硼原子最外层为 8e-稳定结构
D.含 1 mol H3BO3的晶体中有 3 mol 氢键
(6)立方氮化硼硬度仅次于金刚石,但热稳定性远高于金刚石,其晶胞结构如图所示。立方氮化硼属于_______ 晶体。已知:立方氮化硼密度为 d g/cm3,B 原子半径为 x pm,N 原子半径为 y pm,阿伏加德罗常数的值为 NA,则该晶胞中原子的空间利用率为_______ (列出化简后的计算式)。
(1)硼原子价层电子轨道表达式为
(2)晶体硼的结构单元是由 20 个三角形构成的正二十面体(如图),每个单元中有
(3)硼元素的简单氢化物 BH3不能游离存在,常倾向于形成较稳定的 B2H6或与其他分子结合。
①B2H6分子结构如图,则 B 原子的杂化方式为
②氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一,分子中存在配位键,提供孤电子对的成键原子是
(4)自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏,其结构如图所示,则该晶体中不存在的作用力是
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.范德华力 E.氢键
(5)H3BO3晶体中单元结构如图所示,下列说法正确的是
A.H3BO3分子的稳定性与氢键有关
B.硼酸晶体有滑腻感,可作润滑剂
C.H3BO3分子中硼原子最外层为 8e-稳定结构
D.含 1 mol H3BO3的晶体中有 3 mol 氢键
(6)立方氮化硼硬度仅次于金刚石,但热稳定性远高于金刚石,其晶胞结构如图所示。立方氮化硼属于
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