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高中化学
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综合题
1.
(2018·汕头模拟)
氢化铝钠(NaAlH
4
)是一种新型轻质储氢材料,掺入少量Ti的NaAlH
4
在150℃时释氢,在170℃、15.2MPa条件下又重复吸氢。NaAlH
4
可由AlCl
3
和NaH在适当条件下合成。NaAlH
4
的晶胞结构如图所示。
(1) 基态Ti原子的价电子轨道表示式为
。
(2) AlH
4
-
的空间构型为
,中心原子Al的轨道杂化方式为
;
(3) AlCl
3
在178℃时升华,其蒸气的相对分子质量约为267,蒸气分子的结构式为
(标明配位键)。
(4) NaH的熔点为800℃,不溶于有机溶剂NaH属于
晶体,其电子式为
。
(5) NaAlH
4
晶体中,与Na
+
紧邻且等距的AlH
4
-
有
个;NaAlH
4
晶体的密度为
g·cm
-3
(用含a的代数式表示)。若NaAlH
4
晶胞底心处的Na
+
被Li
+
取代,得到的晶体为
(填化学式)。
(6) NaAlH
4
的释氢机理为:每3个AlH
4
-
中,有2个分别释放出3个H原子和1个Al原子,同时与该Al原子最近邻的Na原子转移到被释放的Al原子留下的空位,形成新的结构。这种结构变化由表面层扩展到整个晶体,从而释放出氢气。该释氢过程可用化学方程式表示为
。
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