储氢材料是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料。LaNi5合金、NaBH4、H3B-...

储氢材料是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料。LaNi5合金、NaBH4、H3B-NH3、Mg2NiH4等都是潜在储氢材料。回答下列问题：

（1）基态Ni原子的核外电子排布式为____，有___________个未成对的电子；

（2）NaBH4中H为-1价，Na、B、H电负性由大到小的顺序是_________。BH4-离子的立体构型为________，其中B的杂化轨道类型为_____。

（3）B2H6和NH3化合可以生成H3B-NH3，H3B-NH3加热时发生反应：H3B-NH3＝BN+3H2，缓慢释放出H2。BN有类似于石墨的结构，B2H6、NH3和BN的沸点由高到低的顺序为_________，原因是___。

（4）X-射线衍射分析表明，Mg2NiH4 的立方晶胞的面心和顶点均被Ni原子占据，所有Mg原子的Ni配位数都相等。则Mg原子填入由Ni原子形成的_____空隙中（填“四面体”或“八面体”），其空隙占有百分率为_____。

（5）已知Mg2NiH4 晶体的晶胞参数为646.5 pm，液氢的密度为0.0708 g·cm-3。若以材料中氢的密度与液态氢密度之比定义储氢材料的储氢能力，则Mg2NiH4 的储氢能力是液氢的___倍（列出计算式即可）。

1s22s22p63s23p63d84s2 2 H、B、Na 正四面体 sp3 BN、NH3、B2H6 BN属于混合型晶体，熔沸点较高；NH3和B2H6 属于分子晶体， NH3分子间有氢键，而B2H6 分子没有，所以NH3的沸点高于B2H6 四面体 100% 【解析】（1）Ni原子核外有28个电子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，d能级上有8个电，d能级有5个轨道，所以有2个未成对的电子，故答案为：1s22s22p63s23p63d84s2；2。（2）NaBH4中H为-1价，Na为+1价，Na、B、H电负性由大到小的顺序是H＞B＞Na，BH4-的中心原子价电子对数为4，无孤对电子，立体构型为正四面体，B的杂化轨道类型为sp3，故答案为：H、B、Na；正四面体；sp3。（3）NH3和B2H6 属于分子晶体， NH3分子间有氢键，而B2H6 分子间没有氢键，所以NH3的沸点高于B2H6，BN有类似于石墨的结构，石墨是混合晶体，BN属于混合型晶体，熔沸点较高，故答案为：BN、NH3、B2H6；BN属于混合型晶体，熔沸点较高；NH3和B2H6 属于分子晶体， NH3分子间有氢键，而B2H6 分子没有，所以NH3的沸点高于B2H6。（4）由，可知，Ni原子个数为4，所有Mg原子的Ni配位数相等，Mg原子数目为8，则Mg原子填入由Ni原子形成的四面体空隙中其，空隙占有百分率为100%，故答案为：四面体；100%。（5）储氢能力=晶体密度×氢的质量分数/液氢密度=，故答案为：。

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考点分析：

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以NOx 为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。

I.汽车尾气中的 NO(g)和 CO(g)在一定条件下可发生反应生成无毒的N2 和 CO2：

（1）已知:①N2(g)+O2(g)2NO(g) △H1= +180.5 kJ·mol-1 ②CO 的燃烧热△H2 = - 283.0 kJ·mol-l，则反应③ 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H3 =_______。

（2）某研究小组在三个容积为 5 L 的恒容密闭容器中，分别充入 0.4mol NO 和 0.4 mol CO，发生反应③ 。在三种不同实验条件下进行上述反应（体系各自保持温度不变），反应体系总压强随时间的变化如图所示：

①温度：T1_____T2（填“＜”“=”或“＞”）。

②CO 的平衡转化率：Ⅰ_____Ⅱ_____Ⅲ（填“＜”“=”或“＞”）。

③反应速率：a 点的 v逆_____b 点的 v正（填“＜”“=”或“＞”）。

④T2 时的平衡常数 Kc=_____。

（3）将 NO和 CO以一定的流速通过两种不同的催化剂（cat1、cat2）进行反应，相同时间内测量的脱氮率（脱氮率即 NO的转化率）如图所示。M 点_____（填“是”或“不是”）对应温度下的平衡脱氮率，说明理由_________。

Ⅱ．N2O是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究N2O的分解反应 2N2O=2N2+O2对环境保护有重要意义。

（4）碘蒸气存在能大幅度提高 N2O 的分解速率，反应历程为：

第一步 I2(g)2I(g)快速平衡，平衡常数为K

第二步 I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g) v = k1·c(N2O)·c(I) 慢反应

第三步 IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+1/2I2(g) 快反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。实验表明，含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5（k为速率常数）。

① k =_____（用含 K 和 k1 的代数式表示）。

②下列表述正确的是_____。

a．IO 为反应的中间产物

b．碘蒸气的浓度大小不会影响 N2O的分解速率

c．第二步对总反应速率起决定作用

d．催化剂会降低反应的活化能，从而影响△H

（5）通过 N2O 传感器可监测环境中 N2O 的含量，其工作原理如图所示

①NiO电极上的电极反应式为_____。

②N2O浓度越高，则电压表读数越_____。（填“高”或“低”）

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二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。以氟碳铈矿(主要含 CeFCO3)为原料制备 CeO2 的一种工艺流程如下：

已知：①CeO2具有较强的氧化性，难溶于一般的酸或碱。

②F—能和很多金属离子形成较为稳定的配合物，如Ce4+能与 F—结合成CeF3+，Al3+也能与 F—结合成 AlF63-；它的这种性质有利于酸浸步骤，却不利于后续的沉淀步骤。

③Ce4+能被萃取剂 TBP 萃取，而 Ce3+不能。回答下列问题：

（1）“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒，其目的是_____。

（2）氧化焙烧后的固体产物中含有 CeO2 和 CeF4 物质的量之比为 3:1，“酸浸”时发生反应的离子方程式为_____________。传统工艺中用盐酸替代硫酸，其缺点为________________。

（3）TBP是一种有机萃取剂，“萃取”时存在反应CeF3+＋TBPCeTBP4+＋F-，氟洗液中添加 Al3+的作用是________________。

（4）“反萃取”步骤中发生反应的离子方程式为________________。

（5）反萃取后的水层溶液中 c（Ce3+）=1mol/L，c（Al3+）= 0.01mol/L，应先加入 NaOH 溶液调节溶液的___＜pH＜_______ ，除去 Al3+后，再加入 NaOH 调节溶液的 pH 大于_____（保留一位小数），即可确保 Ce3＋已完全沉淀。（已知：常温下，当溶液中的某离子浓度小于 1.0×10－5mol·L－1时，可认为该离子沉淀完全。Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－32，Ksp[Ce(OH)3]＝1.0×10－21）。

（6）CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分，在尾气消除过程中发生着 CeO2 与 CeO2(1－x) (0≤x≤0.25)的相互转化。写出 CeO2 消除 CO尾气的化学方程式：______________。

（7）CeO2(1－x)中的 Ce为+3、+4 价，测定 x的值可判断它们的比例。现取 CeO2(1-x)固体 0.8280 g，加入足量硫酸和 0.0110 molFeSO4·7H2O充分溶解，使 Ce4+全部被还原成 Ce3+，再用 0.1000 mol·L－1的酸性KMnO4标准溶液滴定至终点时，消耗 20.00 mL 标准溶液。（已知氧化性：Ce4＋＞KMnO4）

①x的值为_____。

②若加入的 FeSO4·7H2O 部分变质，会导致测定的 x 值_____（填“偏高”“偏低”或“不变”）。

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碳酸亚铁（白色固体，难溶于水）是一种重要的工业原料，可用于制备补血剂乳酸亚铁，也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验，寻找利用复分解反应制备FeCO3的最佳方案：

实验	试剂	现象
滴管	试管
	0.8 mol/L FeSO4溶液（pH=4.5）	1 mol/L Na2CO3溶液（pH=11.9）	实验Ⅰ：立即产生灰绿色沉淀，5min后出现明显的红褐色
0.8 mol/L FeSO4溶液（pH=4.5）	1 mol/L NaHCO3溶液（pH=8.6）	实验Ⅱ：产生白色沉淀及少量无色气泡，2min后出现明显的灰绿色
0.8 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 溶液（pH=4.0）	1 mol/L NaHCO3溶液（pH=8.6）	实验Ⅲ：产生白色沉淀及无色气泡，较长时间保持白色

（1）实验I中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示，请补全反应：_____________

Fe2++ + + H2O Fe(OH)3 + HCO3−

（2）实验II中产生FeCO3的离子方程式为__________________。

（3）为了探究实验III中NH4+所起的作用，甲同学设计了实验IV进行探究：

	操作	现象
实验IV	向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入________，再加入一定量Na2SO4固体配制成混合溶液（已知Na+对实验无影响，忽略混合后溶液体积变化）。再取该溶液一滴管，与2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合	与实验III现象相同