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题型:解答题-结构与性质 难度:0.65 引用次数:111 题号:9832924
氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。
Ⅰ.化合物A(H3BNH3)是一种潜在的储氢材料,可由六元环状物质(HB=NH)3通过如下反应制得:3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3
请回答下列问题:
(1)基态B原子的价电子排布式为___,B、C、N、O第一电离能由大到小的顺序为___,CH4、H2O、CO2的键角按照由大到小的顺序排列为___
(2)与(HB=NH)3互为等电子体的有机分子为___(填分子式)。
Ⅱ.氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键。
(1)印度尼赫鲁先进科学研究中心的Datta和Pati等人借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料(C16S8)进行研究,从理论角度证明这种材料的分子呈平面结构(如图1),每个杂环平面上下两侧最多可吸附10个H2分子。

①C16S8分子中C原子和S原子的杂化轨道类型分别为___
②相关键长数据如表所示:
化学键C—SC=SC16S8中碳硫键
键长/pm181155176

从表中数据可以看出,C16S8中碳硫键键长介于C—S键与C=S键之间,原因可能是___
③C16S8与H2微粒间的作用力是___
(2)具有储氢功能的铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,晶胞中Cu原子位于面心,Ag原子位于顶点,氢原子可进入到由Cu原子与Ag原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Ag原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2(晶胞结构如图2)相似,该晶体储氢后的化学式为___

(3)MgH2是金属氢化物储氢材料,其晶胞如图3所示,已知该晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积为___cm3(用含a、NA的代数式表示,NA表示阿伏加 德罗常数的值)。

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【推荐1】在超分子化学中,常用Cu+模板合成各种拓扑结构分子,如图为诺贝尔得主auvage教授利用亚铜离子为模板合成的索烃结构。回答下列问题:

(1)基态Cu+的核外价电子轨道表示式为____,固态时Cu+比Cu2+稳定的原因是____
(2)该索烃中同周期非金属元素第一电离能由大到小的顺序是____
(3)索烃中碳原子的杂化类型为____,1mol索烃中所含的配位键的物质的量为____
(4)铅磷青铜具有很高的耐腐蚀性和耐磨性,常用于制作耐磨零件和滑动轴承。如图为铅磷青铜的一种晶胞结构,该晶胞的化学式为____;已知A点原子的分数坐标为(0,0,0),B点原子的分数坐标为(1,1,0)则C点原子的分数坐标应为____;已知晶体的密度为8.85g·cm-3,则晶胞参数为____pm(用含有NA的代数式表达)。
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【推荐2】Ⅰ氢、碳、氮都是重要的非金属元素,它们的单质及其化合物在科学研究和工业生产中有重要的应用。
(1)下列微粒基态的电子排布中未成对电子数最多的是__(填序号) 
a.N3-  b.Fe3+  c.Cu  d.Cr  e.C
(2)第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有_____种。
(3)已知HCO3-在水溶液中可通过氢键成为二聚体(八元环结构),试画出该二聚体的结构式:____________________________
(4)[Zn(CN)4]2-在水溶液中与HCHO发生如下反应:
4HCHO+[Zn(CN)4]2-+4H++4H2O[Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN
①Zn2+基态核外电子排布式为____。1 mol HCHO分子中含有σ键的物质的量为____mol。
②HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是__。与H2O分子互为等电子体的阴离子为__
③[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN-的C原子形成配位键,不考虑空间构型,[Zn(CN)4]2-的结构可用示意图表示为______
Ⅱ.由原子序数由小到大的A、B、C、D、E五种元素构成某配位化合物X,其原子个数比为14∶4∶5∶1∶1。其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍,E元素的外围电子排布为(n-1)dn+6ns1,回答下列问题。
(1)该配位化合物X的化学式为________
(2)元素B、C、D的第一电离能由小到大排列顺序为________。(用元素符号表示)
(3)D元素原子的最外层电子轨道表示式为________
(4)C元素可与A元素形成两种常见的化合物,其原子个数比分别为1∶1和1∶2,两种化合物可任意比互溶,解释其主要原因为_______________________
(5)A元素与E元素可形成一种红色离子化合物Y,其原子个数比为1∶1,该化合物Y可与稀硝酸反应,生成一种蓝色溶液和两种无色气体(其中一种为A元素的单质),写出该反应的化学方程式_____________________________
2017-04-21更新 | 262次组卷
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【推荐3】第四周期的钒、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。
(1)钒的基态原子的价层电子排布式为___;钒在周期表中的位置为___
(2)V2O5是一种常见的催化剂,在合成硫酸、硝酸中起到非常重要的作用。
①五氧化二钒的结构简式为(),则该结构中σ键与π键个数之比为___
②V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4)。VO与PO的空间构型相同,其中V原子的杂化方式为___,再写出一种空间构型与之相同的阳离子___ (填离子符号)。
(3)NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同,其中Ni2+和Fe2+的半径分别为6.9×10-2nm和7.8×10-2nm,则熔点:NiO____(填“<”、“=”或“>”)FeO。
(4)CuCl的盐酸溶液能吸收CO生成复合物氯化羰基亚铜[Cu2Cl2(CO)2·2H2O],其结构如图所示。下列说法正确的是___(填字母序号)。

A.该复合物中只含有离子键和配位键
B.该复合物中Cl原子的价层电子对数为4
C.该复合物中只有CO和H2O作为配位体
D.CO与N2互为等电子体,其结构为C≡O
(5)已知单质钒的晶胞结构如图所示,假设晶胞的棱长为anm,密度为ρg•cm-3,则钒的相对原子质量为___。(设阿伏加德罗常数的值为NA)
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