[题目]氢能作为理想的清洁能源之一.已经受到世界各国的普遍关注.氢的存储是氢能应用的主要瓶颈.目前所采用或正在研究的主要储氢方法有:配位氢化物储氢.碳质材料储氢.合金储氢.多孔材料储氢等.请回答下列问——青夏教育精英家教网—

【题目】氢能作为理想的清洁能源之一，已经受到世界各国的普遍关注。氢的存储是氢能应用的主要瓶颈，目前所采用或正在研究的主要储氢方法有：配位氢化物储氢、碳质材料储氢、合金储氢、多孔材料储氢等。

请回答下列问题：

（1）氨硼烷( NH3BH3)是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状化合物(HB=NH)3通过3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3制得。

①B、C、N、O第一电离能由大到小的顺序为_____________，CH4、H2O、CO2键角由大到小的顺序为_________________。

②1个(HB=NH)3分子中有______个σ键。与(HB=NH)3互为等电子体的分子为________(填分子式)。

③反应前后碳原子的杂化轨道类型分别为__________、____________。

④氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体具有类似金刚石的结构，但熔点比金刚石低，原因是___________________________。

（2）一种储氢合金由镍和镧(La)组成，其晶胞结构如图所示。

①Ni 的基态原子核外电子排布式为_______________。

②该晶体的化学式为_______________。

③该晶体的内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定。已知：a=m pm，c=n pm；标准状况下氢气的密度为ρg·cm-3；阿伏加德罗常数的值为NA。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为______________。 (储氢能力=)

【答案】 N>O>C>B CO2>CH4>H2O 12 C6H6 sp3 sp B—N键的键长大于C—C键的，键能小于C—C键的(指出键长或键能关系均给分) 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 LaNi5 （或）

【解析】（1）考查第一电离能的规律、键角的大小、化学键数目的判断、杂化类型的判断，晶体熔沸点高低的判断，①同周期从左向右第一电离能增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，因此第一电离能大小顺序是N>O>C>B；CH4的键角是109°28′，H2O的键角是105°，CO2的键角是180°，顺序是CO2>CH4>H2O；②成键原子间只能形成一个σ键，(HB=NH)3为六元环状化合物，因此1个(HB=NH)3中含有σ键个数为12个；根据等电子体的概念以及(HB=NH)3为六元环状化合物，推出等电子体的分子为C6H6；③反应前C为sp3杂化，反应后碳原子为sp杂化；③立方氮化硼晶体具有类似金刚石的结构，即立方氮化硼晶体为原子晶体，比较原子晶体熔沸点通过键长、键能考虑，B—N键的键长大于C—C键的，键能小于C—C键，因此立方氮化硼的熔沸点低于金刚石；（2）考查电子排布式、晶胞的计算，①Ni位于第四周期VIII族，28号元素，Ni的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；②La位于顶点，个数为8×1/8=1，Ni位于面上和体心，个数为8×1/2＋1=5，化学式为LaNi5；③氢气的质量为g，晶胞的体积为(m×10－10×m×10－10×n×10－10×sin60°)cm3，则储氢后氢气的密度为g/cm3，因此储氢材料故的储氢能力为（或）。

点睛：本题的难点是储氢能力的计算，虽然题目中告诉学生储氢能力计算的公式，但学生对储氢后氢气的密度理解不透，无法进行计算，其实储氢后氢气的密度就是让求出晶胞中氢气的质量，与晶胞体积的比值，跟平时练习晶胞密度的计算是一样的，只不过本题求的质量是氢气的质量。

【题型】综合题
【结束】
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【题目】G是一种新型香料的主成分之一，其结构中含有三个六元环。G 的合成路线如下图所示(部分产物和反应条件已略去)。

已知：①RCH=CH2+CH2=CHR'CH2=CH2+RCH=CHR'；

②B的核磁共振氢谱图显示分子中有6种不同环境的氢原子；

③D和F是同系物。

请回答下列问题：

（1）根据系统命名法，(CH3)2C=CH2的名称为_____________。

（2）A→B反应过程中涉及的反应类型分别为_______________、_________________。

（3）生成E的化学方程式为______________________________。

（4）G的结构简式为_________________。

（5）写出一种同时满足下列条件的F的同分异构体的结构简式：_________________。

①与FeCl3溶液发生显色反应；②苯环上有两个取代基，含C=O键；③能发生水解反应；④核磁共振氢谱有4组峰。

（6）模仿由苯乙烯合成F的方法，写出由丙烯制取a-羟基丙酸() 的合成路线：____________________________。

【题目】相同状况下，1体积某气态烃只能与1体积Cl2发生加成反应，生成氯代烷，1 mol此氯代烷可与4 mol Cl2发生完全取代反应，则该烃的结构简式为(　　)

A. CH2===CH2 B. CH3CH===CH2

C. CH3CH3 D. CH2===CH—CH===CH2

【题目】用下列几个实验，可快速制取实验室所需的少量气体，并进行相关性质实验。（实验装置如图所示）

（1）若B中是生石灰，C中盛有AlCl3溶液，将A中液体逐滴加入B内，实验中观察到C溶液中出现白色沉淀。则A中液体的是_______（填名称），C中发生反应的离子方程式为_________________________。

（2）若要制O2，B为黑色固体，A中的试剂是_________（填化学式），C中盛有FeCl2和KSCN的混合液，旋开分液漏斗的开关后，发现C中溶液变为血红色，同时生成红褐色沉淀。写出C中发生氧化还原反应的离子方程式_______。

（3）已知氧化性强弱：KMnO4>Cl2>KIO3>I2。若A中装有浓盐酸，B中装有固体KMnO4，C中盛有KI淀粉溶液，C中的现象是_____________，继续反应一段时间后，发现C中溶液的颜色褪去，这是因为______________________。

【题目】已知：
现有一种用于治疗高血脂的新药“灭脂灵”是按如下路线合成的．

已知C的分子式为C7H7Cl，试回答以下问题：
（1）上述反应①②③④⑤中属于取代反应的是．（填序号）
（2）反应⑤的条件可能是．
A.NaOH溶液加热
B.NaOH醇溶液加热
C.稀硫酸加热
D.浓硫酸加热
（3）写出B、H的结构简式：B、H、．
（4）写出I与银氨溶液反应的化学方程式：．
（5）写出含六个甲基且属于酯类的E的3种同分异构体．

【题目】已知：，为合成某种液晶材料的中间体M，有人提出如下不同的合成途径：
（1）常温下，下列物质能与A发生反应的有（填序号）． a．苯　　　b．Br2/CCl4 c．乙酸乙酯 d．KMnO4/H+溶液
（2）由A催化加氢生成M的过程中，可能有中间生成物和（写结构简式）生成．
（3）检验D中是否含有C可选用的试剂是（任写一种名称）．
（4）物质D也可由C10H13Cl与NaOH水溶液共热生成，C10H13Cl的结构简式为．
（5）C的一种同分异构体E具有如下特点： a．分子中含﹣OCH2CH3 b．苯环上只有两种化学环境不同的氢原子
写出E在一定条件下发生加聚反应的化学方程式：．

【题目】“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题，为了减少空气中的温室气体，并且充分利用二氧化碳资源，科学家们设想了一系列捕捉和封存二氧化碳的方法。

（1）有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相关热化学方程式如下：

6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ΔH=-76.0 kJ·mol-1

①上述反应中每生成1 mol Fe3O4，转移电子的物质的量为_______mol。

②已知：C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=+113.4kJ·mol-1，则反应：3FeO(s)+ H2O(g)= Fe3O4(s)+ H2(g)的△H=__________。

（2）用氨水捕集烟气中的CO2生成铵盐是减少CO2排放的可行措施之一。

①分别用不同pH的吸收剂吸收烟气中的CO2，CO2脱除效率与吸收剂的pH关系如图所示，若烟气中CO2的含量（体积分数）为12％，烟气通入氨水的流量为0.052 m3·h-1(标准状况)，用pH为12.81的氨水吸收烟气30min，脱除的CO2的物质的量最多为____________(精确到0.01)。

②通常情况下温度升高，CO2脱除效率提高，但高于40℃时，脱除CO2效率降低的主要原因是______________。

（3）一定条件下，Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝，其反应机理如图所示。

①该反应的化学方程式为______________________；反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是_________________。

②向一容积为2 L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，在300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO2：0.2 mol·L-1、H2：0.8 mol·L-1、CH4：0.8 mol·L-1、H2O：1.6 mol·L-1，CO2的平衡转化率为_________________；300℃时上述反应的平衡常数K=___________________。

③已知该反应正反应放热，现有两个相同的恒容绝热(与外界无热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ，在Ⅰ中充入1molCO2和4molH2，在Ⅱ中充入1molCH4和2molH2O(g)，300℃下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是___________________(填字母)。

A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同

B.容器Ⅰ、Ⅱ中CH4的物质的量分数相同

C.容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中的多

D.容器Ⅰ中CO2的转化率与容器Ⅱ中CH4的转化率之和小于1

【答案】 2 +18.7kJ·mol-1 0.13mol 碳酸氢铵受热分解生成二氧化碳，氨水受热挥发 CO2+4H2CH4+2H2O MgOCH2 80% 25 CD

【解析】（1）考查得失电子的计算、热化学反应方程式的计算，①根据反应方程式，只有CO2中C的化合价降低，生成1molFe3O4时消耗0.5molCO2，即转移电子物质的量为0.5×4mol=2mol；②6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ①，C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) ②，(①＋②)/2，得出△H=(－76.0＋113.4)/2kJ·mol－1=＋18.7kJ·mol－1；（2）考查化学计算、化学反应控制条件，①pH=12.81，此时的CO2脱除效率为91.6%，脱除CO2的物质的量最多为mol=0.13mol；②氨水受热易挥发，温度过高，造成氨水挥发，吸收CO2的量减少，CO2与NH3反应后生成NH4HCO3，NH4HCO3受热分解，造成CO2脱除效率降低；（3）考查化学平衡的计算、勒夏特列原理，①根据反应机理，整个过程中加入物质是CO2和H2，生成的是CH4和H2O，因此反应方程式为CO2+4H2CH4+2H2O；Mg为＋2价，H为＋1价，O为－2价，因此表现－2价的中间体为MgOCH2；② CO2+4H2CH4+2H2O

平衡： 0.2 0.8 0.8 1.6

变化：0.8 3.2 0.8 1.6

起始：1 4 0 0，CO2的转化率为0.8/1×100%=80%；根据平衡常数的定义，K==25；③A、正反应是放热反应，反应I是向正反应方向进行，温度升高，化学速率快，反应II是向逆反应方向进行，向吸热反应方向进行，温度降低，化学反应速率变缓，故A错误；B、反应I向正反应方向进行，温度升高，容器为恒容绝热，对向正反应方向进行起到抑制，因此两个容器中CH4的质量分数不同，故B错误；C、根据B选项分析，故C正确；D、如果容器是恒温恒容，则CO2的转化率与反应II中CH4的转化率之和为1，因为是恒容绝热容器，转化率都要降低，因此两者转化率的和小于1，故D正确。

点睛：本题的难点是（3）③，学生没有注意到容器是恒容绝热，造成错选，绝热是容器与外界无热量的交换，像A选项，容器I正反应是放热反应，向正反应方向进行，温度升高，化学反应速率增大，容器II，是向逆反应方向进行，是向吸热反应方向进行，温度降低，化学反应速率变缓，因此平时做题时，读题要找到重点。

【题型】综合题
【结束】
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请回答下列问题：

（1）氨硼烷( NH3BH3)是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状化合物(HB=NH)3通过3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3制得。

①B、C、N、O第一电离能由大到小的顺序为_____________，CH4、H2O、CO2键角由大到小的顺序为_________________。

②1个(HB=NH)3分子中有______个σ键。与(HB=NH)3互为等电子体的分子为________(填分子式)。

③反应前后碳原子的杂化轨道类型分别为__________、____________。

④氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体具有类似金刚石的结构，但熔点比金刚石低，原因是___________________________。

（2）一种储氢合金由镍和镧(La)组成，其晶胞结构如图所示。

①Ni 的基态原子核外电子排布式为_______________。

②该晶体的化学式为_______________。

【题目】某单质A经如下图所示的过程，请回答下列问题：

（1）若A为淡黄色固体，B是有刺激性气味的无色气体。

①A、D的化学式分别为：A__________ D__________

②工业生产中大量排放的B气体被雨水吸收后形成___________而污染环境。

③写出B→C反应的化学方程式：__________________________________________

（2）若C为淡黄色固体。

①C的电子式为___________，C中阴阳离子数目比为_________

②写出C→D反应的离子方程式：___________________________________________

【题目】工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾 (K2Cr2O7)，其工艺流程及相关物质溶解度曲线如下图所示。

（1）向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是_____________________。

（2）通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是________________________________。

（3）固体A的主要成分为__________（填化学式），用热水洗涤固体A，回收的洗涤液转移到母液___________(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中，既能提高产率又可使能耗降低。固体B的主要成分为___________________（填化学式）。

（4）测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下：称取产品试样2.500 g 配成250 mL溶液，用移液管取出25.00 mL于碘量瓶中，加入10 mL 2 mol·L-l H2SO4溶液和足量KI溶液(铬的还原产物为Cr3+)，放置于暗处5 min，然后加入100 mL蒸馏水、3 mL 淀粉指示剂，用0.1200 mol·L-l Na2S2O3标准溶液滴定(已知I2+ 2S2O32-=2I-+S4O62-)。

①酸性溶液中KI 与K2Cr2O7反应的离子方程式为_____________________________。

②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00 mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为__________%( 保留2 位小数，设整个过程中其他杂质不参与反应)。进一步提纯产品的方法是___________________。

（5）+6价Cr的毒性很高，工业上用电解法来处理含Cr2O72-的废水。下图为电解装置示意图，电极材料分别为铁和石墨。通电后，Cr2O72-在b极附近转变为Cr3+，一段时间后Cr3+最终可在a 极附近变成Cr(OH)3沉淀而被除去。

①在以上处理过程中，Cr2O72-转化为毒性较低的Cr3+的离子方程式为________________________。

②a电极的电极反应式是是____________________；电解一段时间后在阴极区有Fe(OH)3和Gr(OH)3沉淀生成，若电解后的溶液中c(Cr3+)为3×10-5mol·L-1，则溶液中c(Fe3+)为____________ mol·L-1。已知：Ksp=[Fe(OH)3]=4.0×10-38，K[Cr(OH)3]=6.0×10-31。

【答案】除去Fe3+ 低温下K2Cr2O7的溶解度远小于其他组分，且随温度的降低，K2Cr2O7的溶解度明显减小 NaCl Ⅱ K2Cr2O7 Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O 94.08 重结晶 Cr2O72-+6Fe2++ 14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 2H++2e-=H2↑ 2×10-12

【解析】考查化学工艺流程，（1）根据题目信息，母液中含有少量的Fe3＋，加碱液的目的是除去Fe3＋；（2）根据温度与溶解度的关系，K2Cr2O7的溶解度受温度的影响较大，低温时K2Cr2O7的溶解度远小于其他组分，且温度降低，K2Cr2O7的溶解度受温度的影响较大；（3）母液I中加入KCl，发生Na2Cr2O7＋KCl=K2Cr2O7＋NaCl，采用冷却降温得到K2Cr2O7固体，即母液II中含有大量的NaCl，因此蒸发浓缩得到的固体是NaCl；冷却结晶中有大量的K2Cr2O7析出，但溶液中含有少量的K2Cr2O7，蒸发浓缩时，NaCl表面附着一部分K2Cr2O7，为了提高产率又可使能耗降低，因此需要把洗涤液转移到母液II中，达到类似富集的目的；因此固体B的主要成分是K2Cr2O7；（4）①根据操作，得出K2Cr2O7作氧化剂，本身被还原成Cr3＋，I－被氧化成I2，因此有Cr2O72－＋I－→Cr3＋＋I2，然后采用化合价升降法、原子守恒配平即可，离子方程式为Cr2O72－+6I－+14H＋=2Cr3＋+3I2+7H2O；②根据离子方程式，得出关系式为Cr2O72－～3I2～6S2O32－，则求出样品中K2Cr2O7的质量为=2.352g，纯度为2.352/2.500×100%=94.08%；进一步提纯需要重新溶解，冷却结晶，此方法叫重结晶；（5）①b电极为阳极，应是失去电子，化合价应升高，而Cr2O72－中Cr的化合价降低，因此b电极为铁，此电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，然后利用Cr2O72－的氧化性，与Fe2＋发生反应，离子反应方程方式为Cr2O72－+6Fe2＋+ 14H＋=2Cr3＋+6Fe3＋+7H2O；②根据①的分析，a电极为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑；Cr3＋和Fe3＋共存在同一溶液中，因此有，解得c(Fe3＋)=2.0×10－12mol·L－1。

点睛：氧化还原反应方程式的书写是学生的一个难点，学生往往找不出反应物或生成物，或者溶液的环境选错，这是对题的理解上不透彻，如本题的(5)①根据信息，Cr2O72－在b极附近转变为Cr3＋，b极为阳极，阳极上失去电子化合价升高，而现在Cr的化合价降低，因此只能说明b极的材料是Fe，Fe－2e－=Fe2＋，然后还原Cr2O7－，因此有Cr2O72－＋Fe2＋→Fe3＋＋Cr3＋，根据化合价升降法进行配平，即Cr2O72－＋6Fe2＋→2Cr3＋＋6Fe3＋，Fe2＋、Fe3＋、Cr3＋不与OH－大量共存，因此溶液显酸性，根据反应前后所带电荷数守恒、原子守恒进行配平即可。