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2018年11月《Nature Energy》报道了巾科院大连化学物理研究所科学...

201811月《Nature Energy》报道了巾科院大连化学物理研究所科学家用Ni- BaH2 /Al2O3Ni- LiH等作催化剂,实现了在常压、100-300℃的条件下合成氨。

1)在元素周期表中,氧和与其相邻且同周期的两种元素的第一电离能由大到小的顺序为 __ ;基态Ni2+的核外电子排布式为 ___,若该离子核外电子空间运动状态有15种,则该离子处于 ___(填激发)态。

2)氨在粮食生产、国防中有着无可替代的地位,也是重要的化工原料,可用于合成氨基酸、硝酸、TNT等。甘氨酸(NH2CH2COOH)是组成最简单的氨基酸,熔点为182℃,沸点为233℃

①硝酸溶液中NO3的空间构型为____

②甘氨酸中N原子的杂化类型为____,分子中σ键与π键的个数比为____,晶体类型是 ___,其熔点、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸(熔点为-2l℃,沸点为141℃)的主要原因:一是甘氨酸能形成内盐;二是____

3NH3分子中的键角为107°,但在[Cu(NH3)4]2+离子中NH3分子的键角如图l所示,导致这种变化的原因是____

4)亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性能好的固体储氢材料,其晶胞结构如图2所示,若晶胞参数为d pm,密度为ρg/cm3,则阿伏加德罗常数NA=____(列出表达式)mol-l

 

F>N>O 1s22s22p63s23p63d8或[Ar] 3d8 激发 平面三角形 sp3 9:1 分子晶体 分子数相同时,甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多(或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键) 形成配合离子后,配位键与NH3中N—H键之间的排斥力小于原孤对电子与NH3中N—H键之间的排斥力,故配合离子中NH3的N—H键间的键角变大; 【解析】 (1)与氧相邻且同周期的元素为N和F,由于N原子最外层电子为半充满状态,第一电离能较大,所以三者第一电离能由大到小的顺序为F>N>O;Ni元素为28号元素,失去最外层两个电子形成Ni2+,基态Ni2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8或[Ar] 3d8;基态Ni2+的核外电子空间运动状态有1+1+3+1+3+5=14种,若该离子核外电子空间运动状态有15种,则该离子处于激发态; (2)①NO3⁻的中心原子价层电子对数为=3,孤电子对数为0,所以空间构型为平面三角形; ②甘氨酸(NH2CH2COOH)中N原子形成两个N-H键和一个N-C键,达到饱和状态,价层电子对数为4,所以为sp3杂化;分子中碳氧双键中存在一个π键,其余共价键均为σ键,所以分子中σ键与π键的个数比为9:1;甘氨酸熔沸点较低属于分子晶体;分子数相同时,甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多(或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键); (3)形成配合离子后,配位键与NH3中N—H键之间的排斥力小于原孤对电子与NH3中N—H键之间的排斥力,故配合离子中NH3的N—H键间的键角变大; (4)根据均摊法,该晶胞中Li原子个数为8,其分子式为Li2NH,则晶胞中NH原子团的个数为4,则晶胞的质量为m=g,晶胞参数为d pm=d×10-10cm,所以晶胞的体积V=d3×10-30cm3,则密度 ,解得NA=。
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考点分析:
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研究氮氧化物的反应机理,对于消除其对环境的污染具有重要意义。

1)升高温度,绝大多数的化学反应速率增大,但是的反应速率却随着温度的升高而减小。查阅资料得知,该反应历程分为以下两步:

Ⅰ.(快)     

Ⅱ.(慢) 

 

回答:

①反应____(用含的式子表示)。一定温度下,反应达到平衡状态,写出用表示的平衡常数表达式____

②决定反应速率的是反应Ⅱ,则反应Ⅰ的活化能与反应Ⅱ的活化能的大小关系为____(填”“)。

2)亚硝酸氯()是有机合成中重要的试剂,可在一定条件下合成。在容器恒温条件下,将物质的量之和为以不同的氮氯比进行如下反应:  ,平衡时某反应物的转化率与氮氯比及不同温度的关系结果如下图。

①判断图中温度的关系:____。(填

②图中纵坐标为物质____(填化学式)的转化率,理由是_____

③图中三点中平衡时体积分数最大的是____。(填

温度下,该反应的平衡常数____

 

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过渡金属性质相似,在电子工业及金属材料上应用广泛。以含钴、镍、铝的废渣(主要成分、少量)提取钴、镍的工艺如下:

1酸浸时通入的目的是____,反应的离子方程式为_____

2)除铝时加入碳酸钠产生沉淀的离子方程式为_____

3)有机层提取出的可用于制备镍氢电池,电池的工作原理如下图所示。该电池放电时,正极的电极反应式为________

4)用为原料采用微波水热法和常规水热法均可制得分解的高效催化剂(其中均为价),下图是用两种不同方法制得的10℃时催化分解6%溶液的相对初始速率随变化曲线。由图中信息可知:____法制得的催化剂活性更高;两种离子中催化效果更好的是________

 

5)已知煅烧时,温度不同,产物不同。在400℃充分煅绕,得到固体氧化物和(标准状况),则此时所得固体氧化物的化学式为________

 

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莫尔盐的化学式为(相对分子质量为392),能溶于水,不溶于乙醇,是一种重要的还原剂,在空气中比一般的亚铁盐稳定。下面是某学习小组设计制备少量莫尔盐的实验装置及步骤。回答相关问题:

步骤一:制取莫尔盐

1)连接装置,检查装置气密性后加入药品。在锥形瓶中加入铁屑和少量的碳粉,在三颈烧瓶中加入晶体.加入少量碳粉的作用是_____

2)向分液漏斗中注入稀硫酸后,关闭活塞,打开,待稀硫酸注入锥形瓶后关闭装置中反应的离子方程式为______

3)待大部分铁粉溶解后,打开、关闭,此时可以看到的现象为_____,原因是_____

4)关闭活塞,采用100℃水浴蒸发中水分,液面产生晶膜时,停止加热,冷却结晶、____(填操作名称)、用无水乙醇洗涤晶体。该反应中硫酸需过量,保持溶液的1~2之间,其目的为_____

5)装置的作用为______

步骤二:测定莫尔盐样品的纯度

6)称取所得莫尔盐样品,用煮沸后冷却的蒸馏水配成溶液,取溶液加入稀硫酸,用溶液滴定,达到滴定终点时消耗溶液.滴定反应的离子方程式为________,该样品的纯度为________

 

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某一元碱()中,滴加入的醋酸溶液,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是(   

A.该碱溶液可以溶解

B.点对应的体积大于

C.点时,

D.点时,

 

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是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,常见单质分子中含有3对共用电子对,由形成的一种气态化合物不能稳定地存在于空气中,同周期且的最高正价是7倍。下列说法正确的是(    )。

A.含氧酸的酸性:

B.简单离子半径:

C.最简单氢化物的沸点:

D.形成的化合物中只含有离子键

 

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