2022年以來,全球化石能源價格一路飆升,對全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇產(chǎn)生巨大影響。氫能源是一種不依賴化石燃料的儲量豐富的清潔能源。
(1)電解水產(chǎn)氫是目前較為理想的制氫技術(shù),這項技術(shù)的廣泛應(yīng)用一直被高價的貴金屬催化劑所制約。我國科學(xué)家開發(fā)了一種負(fù)載氧化鎳納米晶粒的聚合物氮化碳二維納米材料,大幅提高了催化效率。
①基態(tài) Ni原子的價電子排布式為 3d84s23d84s2,該元素在元素周期表中的位置是 第四周期第Ⅷ族第四周期第Ⅷ族。
②C、N、O的電負(fù)性的由大到小的順序是 O>N>CO>N>C。
③為尋找更多的金屬催化劑,科學(xué)家從眾多金屬元素中選取Co、Fe、Cu進(jìn)行了相關(guān)研究,并取得了成功。選取這三種金屬進(jìn)行相關(guān)研究的原因可能是 三種元素都是過渡元素,在元素周期表中位置和Ni相近,可能具有相似的性質(zhì)三種元素都是過渡元素,在元素周期表中位置和Ni相近,可能具有相似的性質(zhì)。
(2)開發(fā)新型儲氫材料是氫能利用的重要研究方向。氨硼烷(NH3BH3)是一種潛在的儲氫材料,可由(HB=NH)3(結(jié)構(gòu)為平面六元環(huán)狀)通過如下反應(yīng)制得:
3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6NH3BH3。
①請解釋CH4、H2O、CO2的鍵角大小順序 CH4中C原子為sp3雜化,空間構(gòu)型為正四面體,鍵角為109°28′,H2O中O原子為sp3雜化,空間構(gòu)型為v形,鍵角為104.5°,CO2中C原子為sp雜化,空間構(gòu)型為直線形,鍵角為180°,故鍵角由大到小的順序CO2>CH4>H2OCH4中C原子為sp3雜化,空間構(gòu)型為正四面體,鍵角為109°28′,H2O中O原子為sp3雜化,空間構(gòu)型為v形,鍵角為104.5°,CO2中C原子為sp雜化,空間構(gòu)型為直線形,鍵角為180°,故鍵角由大到小的順序CO2>CH4>H2O。
②(HB=NH)3中B、N原子的雜化軌道類型分別為 sp2、sp2sp2、sp2。
③氨硼烷(NH3BH3)中N、B都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),用化學(xué)鍵表示出(NH3BH3)分子的結(jié)構(gòu)式 。
(3)有儲氫功能的銅銀合金晶體具有立方堆積結(jié)構(gòu),晶胞中Cu原子位于面心,Ag原子位于頂點,氫原子可進(jìn)到由Cu原子與Ag原子構(gòu)成的全部四面體空隙中。
①該晶體儲氫后的化學(xué)式為 Cu3AgH8Cu3AgH8。
②儲氫材料的儲氫能力=儲氫后的氫氣的密度標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣密度,若晶胞參數(shù)為apm,忽略吸氫前后晶胞的體積變化,標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的密度為bg?cm-3。則該儲氫材料的儲氫能力為 8×1030NA×a3×b8×1030NA×a3×b。(NA表示阿伏加德羅常數(shù),寫出表達(dá)式即可)
儲氫后的氫氣的密度
標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣密度
8
×
1
0
30
N
A
×
a
3
×
b
8
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N
A
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3
×
b
【答案】3d84s2;第四周期第Ⅷ族;O>N>C;三種元素都是過渡元素,在元素周期表中位置和Ni相近,可能具有相似的性質(zhì);CH4中C原子為sp3雜化,空間構(gòu)型為正四面體,鍵角為109°28′,H2O中O原子為sp3雜化,空間構(gòu)型為v形,鍵角為104.5°,CO2中C原子為sp雜化,空間構(gòu)型為直線形,鍵角為180°,故鍵角由大到小的順序CO2>CH4>H2O;sp2、sp2;;Cu3AgH8;
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【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:26引用:2難度:0.5
相似題
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1.A、B、C、D、E、F是元素周期表中前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大,其相關(guān)信息如下:
①A的周期序數(shù)等于其主族序數(shù);
②B、D原子的L層中都有兩個未成對電子;
③E元素原子最外層電子排布式為(n+1)Sn(n+1)Pn-1;
④F原子有四個能層,K、L、M全充滿,最外層只有一個電子.
試回答下列問題:
(1)基態(tài)E原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為
(2)B、C、D的電負(fù)性由大到小的順序為
(3)B和D分別與A形成的化合物的穩(wěn)定性:BA4小于A2D,原因是
(4)以E、F的單質(zhì)為電極,組成如圖1所示的裝置,E極的電極反應(yīng)式為
(5)向盛有F的硫酸鹽FSO4的試管里逐滴加入氨水,首先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,繼續(xù)滴加氨水,藍(lán)色沉淀溶解,得到深藍(lán)色溶液,再向深藍(lán)色透明溶液中加入乙醇,析出深藍(lán)色晶體.藍(lán)色沉淀溶解的離子方程式為
(6)F的晶胞結(jié)構(gòu)(面心立方)如圖2所示:已知兩個最近的F的距離為acm,F的密度為發(fā)布:2025/1/18 8:0:1組卷:14引用:2難度:0.5 -
2.鐵及其化合物在生產(chǎn)生活及科學(xué)研究方面應(yīng)用非常廣泛。
(1)基態(tài)Fe原子的價層電子的電子排布圖為
(2)(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O俗稱摩爾鹽
①NH4+電子式為
②N、O兩元素的第一電離能由大到小的順序為
③SO42-中S原子的雜化方式為
(3)K3[Fe(CN)6]晶體中中心原子的配位數(shù)為
(4)FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其晶體密度的計算表達(dá)式為發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:7引用:1難度:0.7 -
3.碳及其化合物有著重要用途?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)碳原子的價層電子排布圖為
(2)在CH2=CHCN中,碳原子的雜化方式有
(3)甲烷、水、氨氣中C、O、N原子均采用sp3雜化方式,VSEPR模型均為正四面體構(gòu)型,比較三者鍵角的大小
(4)C60室溫下為紫紅色固體,不溶于水,能溶于四氯化碳等非極性溶劑。據(jù)此判斷C60的晶體類型是
(5)C60晶胞結(jié)構(gòu)如圖,C60分子處于頂點和面心。已知:C60晶胞棱長為14.20? (1?=10-8cm),則C60的晶體密度為
C60體中存在正四面體空隙(例如1、3、6、7四點構(gòu)成)和正八面體空隙(例如3、6、7、8、9、12六點構(gòu)成),則平均每一個C60晶胞中有發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:53引用:2難度:0.4
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