【选修3:物质结构与性质】氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈,目前所采用或正在研究的主要储氢材料有:配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。
(1)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。
①Ti2+基态的电子排布式可表示为________。
②BH4-的空间构型是________(用文字描述)。
③Ti能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物。电负性C______B(填>或<,下同);第一电离能:N______O,原因是__________
(2)液氨是富氢物质,是氢能的理想载体,利用N2+3H22NH3实现储氢和输氢。下列说法正确的是________。
A.NH3分子中N原子采用sp3杂化
B.相同压强时,NH3沸点比PH3高
C.[Cu (NH3)4]2+离子中,N原子是配位原子
D.CN-的电子式为[·C┇┇N·]-
(3)2008年,Yoon等人发现Ca与C60(分子结构如下图左)生成的Ca32C60能大量吸附H2分子。
①C60晶体易溶于苯、CS2,C60是________分子(填“极性”或“非极性”)。
②1 mol C60分子中,含有σ键数目为________。
(4)MgH2是金属氢化物储氢材料,其晶胞结构如下图右所示,已知该晶体的密度为a g·cm-3,则晶胞的体积为________cm3[a、NA表示(NA表示阿伏加德罗常数的值)]。
有机化合物A~H的转换关系如下所示:
链烃A有支链且只有一个官能团,其相对分子质量在65~75之间,1 mol A完全燃烧消耗7 mol氧气,请回答下列问题:
(1)A的结构简式是;
(2)由F转化为G的化学方程式是;
(3)G与金属钠反应能放出气体,由G转化为H的化学方程式是;
(4)①的反应类型是;③的反应类型是;
(5)链烃B是A的同分异构体,分子中的所有碳原子共平面,其催化氢化产物为正戊烷,写出B任一可能的结构简式;
(6)C也是A的一种同分异构体,它的一氯代物只有一种(不考虑立体异构,则C的结构简式为。
按要求完成下列问题
(1)某高分子有机物是由一种单体缩聚而成的,该单体的结构简式为。
(2) 的一氯取代物有种。
某混合物的水溶液中,只可能含有以下离子中的若干种:K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、NH4+、Cl-、CO32-和SO42-。现每次取10.00mL进行实验:
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;
②第二份加入足量NaOH后加热,收集到气体0.672L(标准状况下)
③第三份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.63g,沉淀经足量盐酸洗涤,干燥后剩余4.66g。
请回答:
⑴.c(CO32-)=______。
⑵.K+是否存在?_____________;若存在,浓度范围是__________(若不存在,则不必回答第2问)。
⑶.根据以上实验,不能判断哪种离子是否存在?若存在,这种离子如何进行检验?______、__________。
现有A、B、C、D四瓶溶液,它们分别是NaCl(0.1mol∙L-1)、HCl(0.1mol∙L-1)、NaOH(0.1mol∙L-1)和酚酞试液(0.1%)中的一种。有人不用其他试剂,就可以把它们一一鉴别开来,其实验步骤如下:
①各取溶液少许两两混合,据现象不同分成两组;
②取一组混合液,不断滴入另一组的一种未知溶液,根据现象不同可鉴别出A和B两种溶液;
③再取已鉴别出A溶液2mL, 滴入3滴未知C溶液,再加入D溶液4mL,在这个过程中无明显颜色变化;
综合以上实验可知,A、B、C、D溶液分别是:
A; B; C; D。
(每空2分共16分)20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型),用于预测简单分子立体结构。其要点可以概括为:
Ⅰ、用AXnEm表示只含一个中心原子的分子组成,A为中心原子,X为与中心原子相结合的原子,E为中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤对电子),(n+m)称为价层电子对数。分子中的价层电子对总是互相排斥,均匀的分布在中心原子周围的空间;
Ⅱ、分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布,不包括中心原子未成键的孤对电子;Ⅲ、分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为: i、孤对电子之间的斥力>孤对电子对与共用电子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力; ii、双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力; iii、X原子得电子能力越弱,A-X形成的共用电子对之间的斥力越强; iv、其他。
请仔细阅读上述材料,回答下列问题:
(1)根据要点I可以画出AXnEm的VSEPR理想模型,请填写下表:
n+m |
2 |
|
VSEPR理想模型 |
正四面体 |
|
价层电子对之间的理想键角 |
109°28′ |
(2)请用VSEPR模型解释CO2为直线型分子的原因。
(3) H2O分子的立体构型为:,请你预测水分子中∠H-O-H的大小范围为,原因是。
(4) SO2Cl2和SO2F2都属AX4E0型分子,S=O之间以双键结合,S-Cl、S-F之间以单键结合。请你预测 SO2Cl2和SO2F2分子的立体构型:。