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菁優(yōu)網MXene(含碳過渡金屬新材料,M代表過渡金屬,如鈦、釩、鉻、銅、鋯等)是新加坡南洋理工大學閆清宇教授團隊與清華大學李水清教授、鄭州大學劉憲虎副教授合作,獲得的新穎復合電催化劑材料,該材料為離子運動提供了更多的通道,大幅提高了離子運動的速度,是鋰離子電池領域的優(yōu)良材料。請回答下列問題:
(1)基態(tài)釩原子的簡化電子排布式為
[Ar]3d34s2
[Ar]3d34s2
。
(2)幾種鹵化鈦晶體熔、沸點如下表所示:
鹵化鈦 熔點/℃ 沸點/℃
TiF4 1200 1400
TiCl4 -25 136.4
TiBr4 39 230
TiI4 150 377.2
根據表中數(shù)據,解釋四種鹵化鈦晶體熔、沸點變化的原因
氟化鈦為離子晶體,熔沸點最高,其他三種鹵化鈦晶體均為分子晶體,隨著相對分子質量的增大,熔沸點依次升高
氟化鈦為離子晶體,熔沸點最高,其他三種鹵化鈦晶體均為分子晶體,隨著相對分子質量的增大,熔沸點依次升高
。
(3)①灼燒CuSO4溶液時火焰會呈現(xiàn)特殊的顏色,產生該現(xiàn)象的原因是
銅原子中電子從激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)或較低能量的激發(fā)態(tài)時,會以特定波長的光子形式釋放能量
銅原子中電子從激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)或較低能量的激發(fā)態(tài)時,會以特定波長的光子形式釋放能量
。
菁優(yōu)網與Cu(Ⅱ)形成配合物時,提供孤電子對的原子為
N、O
N、O
;菁優(yōu)網的沸點低于菁優(yōu)網的原因為
菁優(yōu)網能形成分子內氫鍵,而菁優(yōu)網能形成分子間氫鍵,故菁優(yōu)網的沸點低于菁優(yōu)網
菁優(yōu)網能形成分子內氫鍵,而菁優(yōu)網能形成分子間氫鍵,故菁優(yōu)網的沸點低于菁優(yōu)網
。
(4)鉬鋁合金性能優(yōu)良,其立方晶胞如圖甲所示(Al原子未畫出),其中Mo原子按體心立方堆積,每個Mo原子周圍圍繞的Al原子形成正二十面體(如圖乙),即每個Mo原子位于正二十面體的中心,該鉬鋁合金的化學式為
MoAl12
MoAl12
。已知該晶胞參數(shù)為a pm,則該晶體的密度為
8
.
4
×
1
0
32
a
3
N
A
8
.
4
×
1
0
32
a
3
N
A
g?cm-3(設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,用含a、NA的代數(shù)式表示)。

【答案】[Ar]3d34s2;氟化鈦為離子晶體,熔沸點最高,其他三種鹵化鈦晶體均為分子晶體,隨著相對分子質量的增大,熔沸點依次升高;銅原子中電子從激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)或較低能量的激發(fā)態(tài)時,會以特定波長的光子形式釋放能量;N、O;菁優(yōu)網能形成分子內氫鍵,而菁優(yōu)網能形成分子間氫鍵,故菁優(yōu)網的沸點低于菁優(yōu)網;MoAl12;
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【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:22引用:1難度:0.4
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  • 1.化學作為一門基礎自然科學,在材料科學、生命科學、能源科學等諸多領域發(fā)揮著重要作用。
    (1)高溫超導材料釔鋇銅氧的化學式為YBaCu3O7,其中
    1
    3
    的Cu以罕見的Cu3+形式存在。Cu在元素周期表中的位置為
     
    ,基態(tài)Cu3+的核外電子排布式為
     
    。
    (2)磁性材料在生活和科學技術中應用廣泛。研究表明,若構成化合物的陽離子有未成對電子時,則該化合物具有磁性。下列物質適合作錄音磁帶磁粉原料的為
     
    (填選項字母)。
    A.V2O5    B.CrO2    C.PbO    D.ZnO
    (3)屠呦呦因在抗瘧藥--青蒿素研究中的杰出貢獻,成為首獲科學類諾貝爾獎的中國人。青蒿素的結構簡式如圖1所示,碳原子的雜化方式為
     
    。
    (4)“可燃冰”因儲量大、污染小被視為未來石油的替代能源,由甲烷和水形成的“可燃冰”結構如圖2所示。
    ①“可燃冰”中分子間存在的作用力為
     

    ②H2O的VSEPR模型為
     
    ,比較鍵角的大小:H2O
     
    CH4(填“>”“<”或“=”),原因為
     
    。
    (5)鋰離子電池在便攜式電子設備以及電動汽車、衛(wèi)星等領域顯示出廣闊的應用前景。該電池負極材料為石墨,石墨為層狀結構(如圖3),其晶胞結構如圖4所示。已知石墨的層間距為apm,C-C鍵長為b pm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則石墨晶體的密度為
     
    g?cm-3(列出計算式)。菁優(yōu)網

    發(fā)布:2024/11/5 8:0:2組卷:5引用:1難度:0.4
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    發(fā)布:2024/11/6 4:0:1組卷:55引用:3難度:0.5
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    (1)銅元素在元素周期表中的位置是
     
    。
    (2)Cu2+能與NH3形成具有對稱空間結構的【Cu(NH342+。
    ①[Cu(NH34]2+的H-N-H鍵角
     
    (填“>”、“=”或“<”)NH3的H-N-H鍵角。
    ②若[Cu(NH34]2+中兩個NH3分別被Cl-取代,能得到(m)、(n)兩種不同結構的Cu(NH32Cl2
    菁優(yōu)網
    [Cu(NH34]2+的空間構型是
     
    ;在水中的溶解度:(m)
     
    (n)(填“>”、“=”或“<”)。
    ③NF3與NH3具有相同的空間構型,但NF3不易與Cu2+形成配離子,理由是
     
    。
    (3)一種釔鋇銅氧晶體屬四方晶系,晶胞參數(shù)如圖所示,晶胞棱長夾角均為90°。晶體中Y元素的化合價為+3價,Cu元素以+2和+3兩種價態(tài)存在。基態(tài)Cu3+的價層電子的軌道表示式為
     
    ;設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,釔鋇銅氧的摩爾質量為Mg?mol-1,則該晶體的密度為
     
    g?cm-3(列出計算式);晶體中Cu3+與Cu2+個數(shù)比為
     
    。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱為原子的分數(shù)坐標。如原子分數(shù)坐標A為(0,0,0),B為(
    1
    2
    1
    2
    ,
    1
    2
    ),C為(
    1
    2
    ,
    1
    2
    ,m),則D的原子分數(shù)坐標為
     


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    發(fā)布:2024/11/5 8:0:2組卷:69引用:1難度:0.6
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