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解答题-结构与性质 较难0.4 引用2 组卷584
开发高效储氢材料是重要的研究方向。回答下列问题:
(1)最新研究发现,在镍的表面覆盖石墨烯,可大大增加储氢材料释放氢气的速率。石墨烯是单层碳原子组成的平面结构,具有良好的导电、导热性。
①基态原子的电子排布式为___________
②石墨烯中碳碳键长___________乙烯中碳碳键长(填“>”“<”或“=”。)
③下列反应常用来检验,请补全方程式:_______

键角___________(填“>”“<”或“=”)。
(2)镧(La)和氢原子可以形成一系列储氢晶体材料属于立方晶系,La原子作面心立方堆积。La晶体吸附,形成晶胞中H填充在La原子的正四面体空隙中,晶胞沿体对角线的投影如图①所示。高压下,中每个H再结合4个H构成小正四面体结构形成,其晶胞从各个面的投影均如图②所示。

晶胞中La原子的分数坐标有___________种,晶胞中La原子个数与正四面体空隙数之比为___________,H原子的配位数为___________
②高压下,吸附得到晶体的反应式为___________(x用数字表示)。若晶胞棱长为apm,La原子与最近的氢原子的距离为bpm,则晶胞中每个小正四面体内H-H的最短距离为___________pm(用含a和b的式子表示)。
23-24高三上·山东威海·期末
知识点:物质结构与性质综合考查电子排布式键能、键长、键角晶胞的有关计算 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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储氢材料是目前化学科学研究的热点,目前有非金属硼氨氢化物、金属储氢材料以及复合储氢材料等。
(1)在镍的表面覆盖石墨烯,可大大增加储氢材料释放氢气的速率。石墨烯是单层碳原子组成的平面结构,具有良好的导电、导热性。
①已知参与形成π键的电子数越多,键长越短,则石墨烯中碳碳键长_______苯中碳碳键长(填“>”“<”或“=”)。
②向绿色的硫酸镍溶液中滴加丁二酮肟溶液,溶液中产生美丽的鲜红色沉淀,此反应化学方程式如下。

丁二酮肟分子中C原子轨道杂化类型为______________,1mol丁二酮肟分子所含σ键的数目为_______,键角α_______β(填“>”“<”或“=”)。
(2)镧镍合金是一种储氢材料,其晶胞可认为由两种结构不同的层交替堆积而成,结构如下图所示。

①基态Ni原子的价电子排布式为_______
②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。设La的原子的分数坐标为(0,0,0),则晶胞底面上Ni的原子的分数坐标可以为_______
③该晶胞最多可容纳9个氢原子,已知该合金的密度为 假定吸氢后体积不变,则合金中氢的最大密度为_______g⋅cm⁻³。
(3)N₂H₄·BH₃是一种有效、安全的固体储氢材料,在催化剂作用下水解产生H₃BO₃、N₂和H₂。已知电负性:N>H>B,则1mol N₂H₄⋅BH₃水解最多生成H₂_______ mol。
根据所学物质结构知识,回答下列问题
(1) LiCoO2、 LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料。基态Co原子的外围电子排布式为______________________。第四电离能:Ⅰ4(Co)___________I4(Fe)(填“>”或“<”)。PO43的空间构型为______________________
(2)B的简单氢化物BH3不能游离存在,常倾向于形成较稳定的B2H6或与其他分子结合。
①B2H6分子结构如图所示,则B原子的杂化方式为______________________
   
②氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一,分子中存在配位键,氨硼烷(NH3BH3)的结构式为______________________(标出配位键),写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子的化学式:______________________
(3)常温常压下,硼酸(H3BO3)晶体结构为层状,其二维平面结构如图所示,1mol H3BO3晶体中含有氢键的数目为___________(用NA表示阿伏伽德罗常数的值);请从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大:______________________
   
(4)干冰晶体以及Cu晶体的结构都如图表示(○表示一个CO2分子或一个Cu原子),晶体中正八面体和正四面体空隙数的比值为___________。铜的硫化物有三种晶体,其中一种是Cu2+为面心立方最密堆积,而晶体中全部正四面体空隙的二分之一被S2占据,如果两个最近的离子核间距为acm,NA表示阿伏伽德罗常数的值,则该晶体的密度为___________g/cm3(用含a、NA的代数式表示)。
   

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