2022年以来，全球化石能源价格一路飙升，对全球经济复苏产生巨大影响。氢能源是一种不依赖化石燃料的储量丰富的清洁能源。
（1）电解水产氢是目前较为理想的制氢技术，这项技术的广泛应用一直被高价的贵金属催化剂所制约。我国科学家开发了一种负载氧化镍纳米晶粒的聚合物氮化碳二维纳米材料，大幅提高了催化效率。
①基态 Ni原子的价电子排布式为 3d84s23d84s2，该元素在元素周期表中的位置是 第四周期第Ⅷ族第四周期第Ⅷ族。
②C、N、O的电负性的由大到小的顺序是 O＞N＞CO＞N＞C。
③为寻找更多的金属催化剂，科学家从众多金属元素中选取Co、Fe、Cu进行了相关研究，并取得了成功。选取这三种金属进行相关研究的原因可能是 三种元素都是过渡元素，在元素周期表中位置和Ni相近，可能具有相似的性质三种元素都是过渡元素，在元素周期表中位置和Ni相近，可能具有相似的性质。
（2）开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。氨硼烷（NH3BH3）是一种潜在的储氢材料，可由（HB=NH）3（结构为平面六元环状）通过如下反应制得：
3CH4+2（HB=NH）3+6H2O=3CO2+6NH3BH3。
①请解释CH4、H2O、CO2的键角大小顺序 CH4中C原子为sp3杂化，空间构型为正四面体，键角为109°28′，H2O中O原子为sp3杂化，空间构型为v形，键角为104.5°，CO2中C原子为sp杂化，空间构型为直线形，键角为180°，故键角由大到小的顺序CO2＞CH4＞H2OCH4中C原子为sp3杂化，空间构型为正四面体，键角为109°28′，H2O中O原子为sp3杂化，空间构型为v形，键角为104.5°，CO2中C原子为sp杂化，空间构型为直线形，键角为180°，故键角由大到小的顺序CO2＞CH4＞H2O。
②（HB=NH）3中B、N原子的杂化轨道类型分别为 sp2、sp2sp2、sp2。
③氨硼烷（NH3BH3）中N、B都达到稳定结构，用化学键表示出（NH3BH3）分子的结构式 
。
（3）有储氢功能的铜银合金晶体具有立方堆积结构，晶胞中Cu原子位于面心，Ag原子位于顶点，氢原子可进到由Cu原子与Ag原子构成的全部四面体空隙中。
①该晶体储氢后的化学式为 Cu3AgH8Cu3AgH8。
②储氢材料的储氢能力=储氢后的氢气的密度标准状况下的氢气密度，若晶胞参数为apm,忽略吸氢前后晶胞的体积变化，标准状况下氢气的密度为bg•cm-3。则该储氢材料的储氢能力为 8×1030NA×a3×b8×1030NA×a3×b。（NA表示阿伏加德罗常数，写出表达式即可）
储氢后的氢气的密度
标准状况下的氢气密度
8
×
1
0
30
N
A
×
a
3
×
b
8
×
1
0
30
N
A
×
a
3
×
b
【答案】3d84s2；第四周期第Ⅷ族；O＞N＞C；三种元素都是过渡元素，在元素周期表中位置和Ni相近，可能具有相似的性质；CH4中C原子为sp3杂化，空间构型为正四面体，键角为109°28′，H2O中O原子为sp3杂化，空间构型为v形，键角为104.5°，CO2中C原子为sp杂化，空间构型为直线形，键角为180°，故键角由大到小的顺序CO2＞CH4＞H2O；sp2、sp2；；Cu3AgH8；
；Cu3AgH8；8
×
1
0
30
N
A
×
a
3
×
b
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：27引用：2难度：0.5
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1．A、B、C、D、E、F是元素周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大，其相关信息如下：
①A的周期序数等于其主族序数；
②B、D原子的L层中都有两个未成对电子；
③E元素原子最外层电子排布式为（n+1）Sn（n+1）Pn-1；
④F原子有四个能层，K、L、M全充满，最外层只有一个电子．
试回答下列问题：
（1）基态E原子中，电子占据的最高能层符号为，F的价层电子排布式为．
（2）B、C、D的电负性由大到小的顺序为（用元素符号填写），C与A形成的分子CA3的VSEPR模型为．
（3）B和D分别与A形成的化合物的稳定性：BA4小于A2D，原因是．
（4）以E、F的单质为电极，组成如图1所示的装置，E极的电极反应式为．
（5）向盛有F的硫酸盐FSO4的试管里逐滴加入氨水，首先出现蓝色沉淀，继续滴加氨水，蓝色沉淀溶解，得到深蓝色溶液，再向深蓝色透明溶液中加入乙醇，析出深蓝色晶体．蓝色沉淀溶解的离子方程式为．
（6）F的晶胞结构（面心立方）如图2所示：已知两个最近的F的距离为acm,F的密度为g/cm3（阿伏加德罗常数用NA表示，F的相对原子质量用M表示）发布：2025/1/18 8:0:1组卷：14引用：2难度：0.5 -
2．碳及其化合物有着重要用途。回答下列问题：
（1）基态碳原子的价层电子排布图为。
（2）在CH2=CHCN中，碳原子的杂化方式有、，所含σ键数目和π键数目之比为。
（3）甲烷、水、氨气中C、O、N原子均采用sp3杂化方式，VSEPR模型均为正四面体构型，比较三者键角的大小（由大到小，用H一R-H表示），其原因是。
（4）C60室温下为紫红色固体，不溶于水，能溶于四氯化碳等非极性溶剂。据此判断C60的晶体类型是。
（5）C60晶胞结构如图，C60分子处于顶点和面心。已知：C60晶胞棱长为14.20Å （1Å=10-8cm），则C60的晶体密度为g/cm3。
C60体中存在正四面体空隙（例如1、3、6、7四点构成）和正八面体空隙（例如3、6、7、8、9、12六点构成），则平均每一个C60晶胞中有个正四面体空隙和4个正八面体空隙。当碱金属元素全部占满所有空隙后，这类C60掺杂物才具有超导性。若用金属铯（Cs）填满所有空隙，距离最近的两个Cs原子间的距离为Å。发布：2025/1/5 8:0:1组卷：53引用：2难度：0.4 -
3．铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛。
（1）基态Fe原子的价层电子的电子排布图为；其最外层电子的电子云形状为。
（2）（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O俗称摩尔盐
①NH4+电子式为。
②N、O两元素的第一电离能由大到小的顺序为（用元素符号表示）
③SO42-中S原子的杂化方式为，VSEPR模型名称为。
（3）K3[Fe（CN）6]晶体中中心原子的配位数为；晶体的配位体为（用化学符号表示）
（4）FeS2晶体的晶胞如图（c）所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为g•cm-3发布：2025/1/5 8:0:1组卷：7引用：1难度：0.7
