氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图,该电池电
极表面镀一层细小的铂粉,吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
(1) 氢氧燃料电池的能量转化形式主要是____ __,
(2) 在导线中电子流动方向为 ____ → __(用a、b表示)。
(3) 负极反应式为__________ ________。
(4) 电极表面镀铂粉的原因为_____ ____。
在电解炼铝过程中加入冰晶石(用“A”代替),可起到降低Al2O3熔点的作用。冰晶石的生产原理为2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2A+3CO2↑+9H2O。根据题意完成下列填空:
(1)冰晶石的化学式为________,含有离子键、________等化学键。
(2)生成物中含有10个电子的分子是________(写分子式),该分子的空间构型为________,中心原子的杂化方式为________。
(3)反应物中电负性最大的元素为________(填元素符号),写出其原子最外层的电子排布图:________。
(4)Al单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。
若已知Al的原子半径为d,NA代表阿伏加德罗常数,Al的相对原子质量为M,则一个晶胞中Al原子的数目为________;Al晶体的密度为________(用字母表示)。
下表为周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
试填空。
(1)写出上表中元素I的基态原子的电子排布式和价层电子排布图:________________________________________________________________________。
元素C、D、E、F的第一电离能由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。
(2)元素A分别与C、D、E形成最简单的常见化合物分子甲、乙和丙。下列有关叙述不正确的有________。
A.甲、乙和丙分子的空间构型分别为正四面体形、三角锥形、V形
B.甲、乙和丙分子中,中心原子均采取sp3的杂化方式
C.三种分子中键角由大到小的顺序是丙>乙>甲
D.甲、乙和丙分子均为由极性键构成的极性分子
(3)由元素J、C、E组成一种化学式为J(CE)5的配位化合物,该物质常温下呈液态,熔点为-20.5 ℃,沸点为103 ℃,易溶于非极性溶剂。据此可判断:
①该化合物的晶体类型为________。
②该化合物的晶体中存在的作用力有________。
A.离子键B.极性键
C.非极性键D.范德华力
E.氢键 F.配位键
③根据共价键理论和等电子体理论分析,CE分子中σ键与π键的数目比为________。
(4)在测定A与F形成的化合物的相对分子质量时,实验测得的值一般高于理论值的主要原因是________________________________________________。
(5)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如表中元素G与元素B,原因是_____________________________________________________________。
研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题:
(1)C、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是___________________________,
C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者相比,熔点高的是________,原因是____________________________。
(2)A、B均为短周期金属元素,依据表中数据,写出B的基态原子的电子排布式:________________。
电离能/(kJ·mol-1) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
932 |
1 821 |
15 390 |
21 771 |
B |
738 |
1 451 |
7 733 |
10 540 |
(3)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关。一般地,d0或d10排布无颜色,d1~d9排布有颜色。如[Co(H2O)6]2+显粉红色。据此判断:[Mn(H2O)6]2+________(填“无”或“有”)颜色。
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。
①COCl2分子的结构式为,每个COCl2分子内含有________个σ键,________个π键,其中心原子采取________杂化轨道方式。
②Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应:Fe(CO)5(s)=Fe(s)+5CO(g)。反应过程中,断裂的化学键只有配位键,则形成的化学键类型是________。
钾、镁、氟、硼等元素在每升海水中的含量都大于1毫克,属于海水中的常量元素。
(1)钾、镁、氟、硼电负性从大到小的排列顺序是__________________________。
(2)镓与硼同主族,写出镓元素原子的价电子排布式(即外围电子排布式):________________。
(3)用价层电子对互斥模型推断BF3和NF3的空间构型分别为________、________。
(4)钾、镁、氟形成的某化合物的晶体结构为K+在立方晶胞的中心,Mg2+在晶胞的8个顶角,F-处于晶胞的棱边中心。由钾、镁、氟形成的该化合物的化学式为________,每个K+与________个F-配位。
我国已研制出一种稀土制冷材料,其主要成分是LaCaMnO。
(1)锰原子的基态价层电子排布式为________。
(2)S与O为同主族元素,其中电负性较大的是________;H2S分子中S原子杂化轨道类型为________;试从结构角度解释H2SO4的酸性大于H2SO3的酸性:____________。
(3)Ca在空气中点燃生成CaO和少量Ca2N2。
①Ca2N2和水反应可以生成NH2—NH2,NH2—NH2能否作配体?________(填“能”或“否”)。
②CaO晶体与NaCl晶体一样,为面心立方最密堆积,则一个CaO晶胞中含有Ca2+数为________;欲比较CaO与NaCl的晶格能大小,需考虑的数据是________。