【化学——物质结构与性质】
氢能是一种洁净的可再生能源,制备和储存氢气是氢能开发的两个关键环节。
Ⅰ.氢气的制取
(1)水是制取氢气的常见原料,下列说法正确的是 (填序号)。
A.H3O+的空间构型为三角锥形
B.水的沸点比硫化氢高
C.冰晶体中,1 mol水分子可形成4 mol氢键
(2)科研人员研究出以钛酸锶为电极的光化学电池,用紫外线照射钛酸锶电极,使水分解产生氢气。已知钛酸锶晶胞结构如图,则其化学式为 。

Ⅱ.氢气的存储
(3)Ti(BH4)2是一种储氢材料。
①Ti原子在基态时的核外电子排布式是 。
②Ti(BH4)2可由TiCl4和LiBH4反应制得,TiCl4熔点-25.0℃,沸点136.94℃,常温下是无色液体,则TiCl4晶体类型为 。
(4)最近尼赫鲁先进科学研究中心借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料(C16S8)进行研究,从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上(结构如图所示),每个平面上下两侧最多可储存10个H2分子。

①元素电负性大小关系是:C S(填“>”、“=”或“<”)。
②分子中C原子的杂化轨道类型为 。
③有关键长数据如下:
| |
C—S |
C=S |
C16S8中碳硫键 |
| 键长/pm |
181 |
155 |
176 |
从表中数据可以看出,C16S8中碳硫键键长介于C—S与C=S之间,原因可能是: 。
④C16S8与H2微粒间的作用力是 。
(5分)二氧化硅晶体中,每个硅原子周围有个氧原子,每个氧原子周围有个硅原子,硅氧原子个数比为。若去掉二氧化硅晶体中的氧原子,且把硅原子看作碳原子,则所得到空间网状结构与金刚石空间网状结构相同,试推测每个硅原子与它周围的4个硅原子所形成的空间结构为型;并推算二氧化硅晶体中最小的硅氧原子环上共有个原子
下图是中学化学中常见物质的转化关系,部分物质和反应条件略去。
(1)单质B的化学式是,单质F的化学式是________ ,写出物质A的一种用途。
(2)写出单质B与强碱溶液反应的离子方程式,写出由沉淀J生成 H溶液的离子方程式,
(3)溶液E中加入氨水时,先生成白色沉淀L,写出生成L的离子方程式,白色沉淀L会迅速变为色,最终变为红褐色沉淀G,写出L变为G的化学反应方程式。
(4)溶液I中所含金属离子是_____________________。
实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不用玻璃塞,是因为玻璃中含有(填化学式),刻蚀玻璃常用的试剂是(填化学式),发生反应的化学方程式为,传统陶瓷的主要成分是类物质。
金属钠在实验室通常保存在中,切下一小块钠进行化学实验,要用到的实验用品有,金属钠失火时,应该用灭火。过氧化钠与水反应,(填化学式)作还原剂,反应后的溶液中加入酚酞的现象是。
新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示:
回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为、;
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生,其中b电极上得到的是,电解氯化钠溶液的化学方程式为;
(3)若每个电池甲烷通入量为1L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为
(已知NA=6.02×1023mol-1,电子电荷为1.60×10-19C,列式表示即可),最多能产生的氯气体积为L(标准状况)。