题目内容
【题目】科学家预测21世纪中叶将进入“氢能经济”时代,许多化合物或合金都是具有广阔应用前景的储氢材料。回答下列问题:
(1)基态Li原子核外电子有___种不同的运动状态,占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为__。
(2)Li的焰色反应为紫红色,很多金属元素能产生焰色反应的原因为__________。
(3)亚氨基锂(Li2NH) 中所含的元素,电负性由大到小排列的顺序是_________。
(4)咔唑(
)的沸点比芴(
)高的主要原因是_______。
(5)NH3BH3 (氨硼烷,熔点104℃)与______(写出一种分子)互为等电子体。可通过红外光谱测定该分子的立体构型,NH3BH3中B的杂化轨道类型为________。
(6)一种储氢合金的晶胞结构如图所示。在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置。该晶体中,原子之间的作用力是_______。实现储氢功能时,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中心(如图),若所有四面体空隙都填满,该晶体储氢后的化学式为______。
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【答案】3 球形 电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时,以光的形式释放能量 N>H>Li 咔唑分子间存在氢键 CH3CH3 sp3 金属键 AuCu3H8
【解析】
(1)Li元素为3号元素,原子核外有3个电子,每个电子的运动状态各不相同,所以核外电子有3种不同的运动状态;最高能级为2s,占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为球形;
(2)当含某金属元素的物质在火焰上灼烧时,焰色反应原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时,以光的形式释放能量,所以许多金属元素能够产生焰色反应;
(3)非金属性越强,电负性越大,所以亚氨基锂(Li2NH)中所含的元素电负性由大到小排列的顺序是N>H>Li;
(4)咔唑含有亚氨基,可以形成分子间氢键,导致沸点较高;
(5)NH3BH3原子总数为7,价电子总数为5+3+6=14,C元素位于N和B之间,用C替换N和B可以得到一种等电子为CH3CH3;NH3BH3中B原子与3个氢原子形成3个σ键,与N原子形成一个配位σ键,所以价层电子对数为4,采用sp3杂化;
(6)该晶体属于合金,所以原子之间的作用力为金属键;根据均摊法可知晶胞中Cu原子的个数为
=3,Au原子的个数为
=1,每个顶点的Au原子均可以与该点所在三个平面上面心的Cu原子形成一个正四面体,所以晶胞内可以储存8个氢原子,则晶体储氢后的化学式为AuCu3H8。
【题目】实验室制备纯碱的主要步骤如流程所示:
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四种盐在不同温度下的溶解度(g/100gH2O)表
温度 物质 | 0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ | 60℃ | 100℃ |
NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 | 37.3 | 39.8 |
NH4HCO3 | 11.9 | 15.8 | 21.0 | 27.0 | - | - | - | - |
NaHCO3 | 6.9 | 8.1 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 14.5 | 16.4 | - |
NH4Cl | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 | 55.3 | 77.3 |
提示:温度高于35℃时NH4HCO3会分解,请回答:
(1)下列操作或描述正确的是________。
A.温度控制在30-35℃是因为温度太高NH4HCO3会分解,温度太低反应速率太慢
B.保温30min的目的是使反应充分进行
C.过滤后的滤液只有NH4Cl和NH4HCO3溶质
D.洗去晶体表面的杂质可以选用蒸馏水
(2)反应温度控制在30~35℃,为控制此温度范围,采取的加热方法为______________。
(3)常温时,过滤后主要得到NaHCO3晶体的原因是______________。
(4)灼烧NaHCO3晶体的装置为________。
A.
B.
C.![]()
(5)洗涤NaHCO3晶体的操作______________。
(6)测定纯碱产品中NaHCO3含量的方法:准确称取纯碱样品Wg放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1~2滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为c(mol·L-1)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色(指示CO32-+H+=HCO3-反应的终点)所用HCl溶液体积为V1mL。再加1~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙,所用HCl溶液体积为V2mL,写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式:______________。