题目内容
11.新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向.(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得.
①基态Cl原子中,电子占据的最高能层符号为M,该能层具有的原子轨道数为9.
②LiBH4由Li+和BH4-构成,BH4-的立体结构是正四面体,B原子的杂化轨道类型是sp3.
③Li、B、H元素的电负性由小到大小排列顺序为H>B>Li.
(2)金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料.
①LiH中,离子半径:Li+<H-(填“>”、“=”或“<”).
②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物.M的部分电离能如下表所示:
| I1/kJ•mol-1 | I2/kJ•mol-1 | I3/kJ•mol-1 | I4/kJ•mol-1 | I5/kJ•mol-1 |
| 738 | 1451 | 7733 | 10540 | 13630 |
(3)NaH具有NaCl型晶体结构,已知NaH晶体的晶胞参数a=488pm,Na+半径为102pm,H-的半径为142pm,NaH的理论密度是1.37g•cm-3.[Na-23].
分析 (1)①Cl原子核外电子数为17,基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5,据此解答;
②根据价层电子对互斥理论确定离子空间构型、B原子的杂化轨道类型;
③元素的非金属性越强,其电负性越大;
(2)①核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小;
②该元素的第III电离能剧增,则该元素属于第IIA族;
(3)NaH具有NaCl型晶体结构,食盐晶体里Na+和Cl-的间距为棱长的一半,据此分析解答.
解答 解:(1)①基态Cl原子中电子占据的最高能层为第3能层,符号M,该能层有1个s轨道、3个p轨道、5个d轨道,共有9 个原子轨道,
故答案为:M;9;
②BH4-中B原子价层电子数=4+$\frac{1}{2}$×(3+1-4×1)=4,B原子的杂化轨道类型是sp3杂化,且不含孤电子对,所以是正四面体构型,
故答案为:正四面体;sp3;
③非金属的非金属性越强其电负性越大,非金属性最强的是H元素,其次是B元素,最小的是Li元素,所以Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为H>B>Li,
故答案为:H>B>Li;
(2)①核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,锂的质子数为3,氢的质子数为1,Li+、H-核外电子数都为2,所以半径Li+<H-,
故答案为:<;
②该元素的第III电离能剧增,则该元素属于第IIA族,为Mg元素,
故答案为:Mg;
(3)NaH具有NaCl型晶体结构,NaH晶体的晶胞参数a=488pm(棱长),Na+半径为102pm,H-的半径为$\frac{488-102×2}{2}$=142pm,该晶胞中钠离子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,氢离子个数=12×$\frac{1}{4}$+1=4,NaH的理论密度是ρ=$\frac{4M}{{N}_{A}V}$=$\frac{24×4}{6.02×1{0}^{23}×48{8}^{3}×1{0}^{-30}}$≈1.37,
故答案为:142pm;1.37.
点评 本题考查物质结构和性质,涉及核外电子排布、杂化方式的判断、空间构型的判断、晶胞的计算等知识点,难点是晶胞的计算,灵活运用公式是解本题关键,难度中等.
| A. | B. | C. | D. |
熔融氧化3MnO2+KClO3+6KOH$\stackrel{高温}{→}$3K2MnO4+KCl+3H2O
加酸歧化3K2MnO4+2CO2→2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
已知相关物质的溶解度(20℃)
| 物质 | K2CO3 | KHCO3 | K2SO4 | KMnO4 |
| 溶解度g/100g | 111 | 33.7 | 11.1 | 6.34 |
a.铁坩埚 b.蒸发皿 c. 瓷坩埚 d.烧杯
(2)在“加酸岐化”时不宜用硫酸的原因是生成K2SO4溶解度小,会降低产品的纯度;不宜用盐酸的原因是盐酸具有还原性,会被氧化,降低产品的量.
反应后得到KMnO4的步骤是:过滤、蒸发结晶、趁热过滤.
该步骤能够得到KMnO4的原理是KMnO4和K2CO3的溶解度不同.
(3)草酸钠滴定法测定KMnO4质量分数步骤如下:
(已知涉及到的反应:Na2C2O4+H2SO4→H2C2O4(草酸)+Na2SO4
5H2C2O4+2MnO4-+6H+→2Mn2++10CO2↑+8H2O
Na2C2O4的式量为134 KMnO4的式量为158)
Ⅰ.称取0.80g 的KMnO4产品,配成50mL溶液.
Ⅱ.称取0.2014gNa2C2O4,置于锥形瓶中,加蒸馏水溶解,再加少量硫酸酸化.
Ⅲ.将瓶中溶液加热到75~80℃,趁热用Ⅰ中配制的KMnO4溶液滴定至终点.消耗KMnO4溶液8.48mL.
①判断达到滴定终点的标志是无色变为紫色且半分钟不褪色.
②样品中高锰酸钾的质量分数为0.700(保留3位小数).
③加热温度大于90℃,部分草酸发生分解,会导致测得产品纯度偏高(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
| A. | 淀粉和纤维素的化学式均为(C6H10O5)n,故互为同分异构体 | |
| B. | 煤的气化和液化能提高煤的利用率、减少污染 | |
| C. | 利用Al2O3制作的坩埚,可用于熔融烧碱 | |
| D. | 煤的干馏、石油的分馏为物理变化 |
| A. | 检验蔗糖是否水解:蔗糖溶液在稀硫酸存在下水浴加热一段时间后,再与银氨溶液混合加热,观察现象 | |
| B. | 检验溶液中是否含有NH4+:取少量待检验溶液,向其中加入浓NaOH溶液加热,再用湿润的红色石蕊试纸放置试管口,观察现象 | |
| C. | 提纯含有少量苯酚的苯:向含有少量苯酚的苯加入过量浓溴水,振荡后静置过滤,除去三溴苯酚沉淀 | |
| D. | 探究化学反应的限度:取5mL0.1mol/LKI溶液,滴加0.1mol/LFeCl3溶液5~6滴,充分反应,可根据溶液中即含I2又含I-的实验事实判断该反应是可逆反应 |
| A. | Cu、Cu、稀硫酸 | B. | C、Pt、氯化钠溶液 | C. | Cu、Zn、酒精 | D. | Fe、Cu、FeCl3溶液 |
| A. | C4H10有3种同分异构体 | |
| B. | 正戊烷和新戊烷互为同分异构体,它们分子中所含化学键种类和数量不完全相同 | |
| C. | 丙烷的二溴代物比其三溴代物的种类少 | |
| D. | 分子式为C6H6的物质一定是苯 |
| 选项 | 物质 | 杂质 | 方法 |
| A | 苯 | 苯酚 | 加浓溴水后过滤 |
| B | 苯 | 甲苯 | 依次加入酸性高锰酸钾溶液、NaOH溶液后分液 |
| C | 溴苯 | Br2 | 加NaOH溶液后分液 |
| D | 乙酸乙酯 | 乙酸 | 加饱和碳酸钠溶液后分液 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |