【題目】氮的化合物在農(nóng)藥生產(chǎn)及工業(yè)制造業(yè)等領(lǐng)域用途非常廣泛,請(qǐng)根據(jù)提示回答下列相關(guān)問題:
(1)基態(tài)氮原子的電子排布式為____,碳、氮、氧元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>______(用元素符號(hào)表示)。
(2)NH4Cl中陽(yáng)離子的空間構(gòu)型為______,與NH4+互為等電子體的一種非極性分子的化學(xué)式為________。
(3)NH4Cl受熱易分解產(chǎn)生氨氣,向CuSO4溶液中通入氨氣至過量,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,隨后沉淀溶解得到深藍(lán)色溶液,該溶液中存在的配離子的結(jié)構(gòu)式為_______(配位鍵用→表示)。
(4)GaAs與GaN均為原子晶體,GaAs熔點(diǎn)為1238℃,GaN熔點(diǎn)約為1500°,GaAs熔點(diǎn)低于GaN的原因?yàn)?/span>_________。
(5)GaAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中As原子形成的空隙類型有正八面體形和正四面體形,該晶胞中Ga原子所處空隙類型為_______。已知GaAs的密度為ρ g/cm3,Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為 MGa g/mol和MAsg/mol,阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則GaAs晶胞中Ga之間的最短距離為_______pm(寫出表達(dá)式)。
【答案】1s22s22p3 C<O<N 正四面體 CH4 GaN中N原子半徑小,Ga-N鍵長(zhǎng)比Ga-As短,鍵能更大,熔點(diǎn)更高 正四面體形
【解析】
(1)N處于第二周期VA族;同一周期主族元素隨原子序數(shù)增大,第一電離能呈增大趨勢(shì),N原子2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰元素;
(2)NH4Cl中氮原子形成4個(gè)N-H鍵,沒有孤電子對(duì),雜化軌道數(shù)目為4;與NH4+互為等電子體的一種非極性分子可以用碳原子替換N原子與1個(gè)單位正電荷;
(3)氨氣分子中N原子提供孤電子對(duì),銅離子提供空軌道,NH3與Cu2+形成[Cu(NH3)4]2+配離子;
(4)從物質(zhì)的晶體類型、原子半徑大小分析物質(zhì)熔沸點(diǎn)的高低;
(5)Ga原子周圍與之距離最近寫相等的As原子有4個(gè),形成正四面體結(jié)構(gòu),Ga處于正四面體的中心。四面體棱長(zhǎng)即為Ga之間的最短距離,由幾何知識(shí)可知二者距離等于晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)度的倍,均攤法計(jì)算晶胞中Ga、As原子數(shù)目,計(jì)算晶胞質(zhì)量,結(jié)合晶胞質(zhì)量=晶胞體積×晶體密度計(jì)算晶胞棱長(zhǎng)。
(1)N是7號(hào)元素,原子核外電子排布2、5,處于第二周期VA族,價(jià)電子排布式為:2s22p3;同一周期的主族元素,隨原子序數(shù)增大,元素的第一電離能呈增大趨勢(shì),但N原子2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰的O元素,故第一電離能:C<O<N;
(2)NH4Cl中氮原子形成了4個(gè)N-H鍵,沒有孤電子對(duì),雜化軌道數(shù)目為4,N原子雜化方式為:sp3,空間構(gòu)型為正四面體形;與NH4+互為等電子體的一種非極性分子可以用碳原子替換N原子與1個(gè)單位正電荷,該非極性分子為:CH4;
(3)氨氣分子中N原子上有一對(duì)孤電子對(duì),N原子提供孤電子對(duì),銅離子提供空軌道,NH3與Cu2+形成[Cu(NH3)4]2+配離子,配離子結(jié)構(gòu)式為;
(4)GaAs與GaN均為原子晶體,原子間通過共價(jià)鍵結(jié)合,由于原子半徑N<As,原子共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)Ga-As>Ga-N,鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),共價(jià)鍵的結(jié)合的牢固程度就越強(qiáng),斷裂共價(jià)鍵使物質(zhì)熔化、氣化需要的能量就越高,即物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高,所以GaAs熔點(diǎn)低于GaN;
(5)Ga原子周圍與之距離最近寫相等的As原子有4個(gè),形成正四面體結(jié)構(gòu),Ga處于正四面體的中心。四面體棱長(zhǎng)即為Ga之間的最短距離,由幾何知識(shí)可知二者距離等于晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)度的倍,晶胞中Ga原子數(shù)目為4、As原子數(shù)目=8×+6×=4,故晶胞質(zhì)量=4×g,設(shè)晶胞棱長(zhǎng)為a pm,則:4×g=ρgcm-3×(a×10-10cm)3,解得a=×1010,故GaAs晶胞中Ga之間的最短距離=××1010pm。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在溫度一定的條件下,N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)在密閉容器中反應(yīng)并達(dá)到平衡時(shí),混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為,N2與NH3的濃度均為c mol·L1。若將容器的體積壓縮為原來(lái)的1/2,當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí),下列說(shuō)法中不正確的是
A.新的平衡體系中,N2的濃度小于2c mol·L1大于c mol·L1
B.新的平衡體系中,NH3的濃度小于2c mol·L1大于c mol·L1
C.新的平衡體系中,混合體的平均摩爾質(zhì)量大于
D.新的平衡體系中,氣體密度是原平衡體系的2倍
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一定溫度下,在三個(gè)容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物,發(fā)生反應(yīng)正反應(yīng)放熱,測(cè)得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器1 | 容器2 | 容器3 | |
反應(yīng)溫度 | 700 | 700 | 800 |
反應(yīng)物投入量 | 、 | 、 | |
平衡 | |||
平衡 | |||
平衡體系總壓強(qiáng) | |||
物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率α | |||
平衡常數(shù)K |
下列說(shuō)法正確的是
A. ,B. ,
C. ,D. ,
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Ⅰ(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.7 g NH3與_______L H2S氣體含有的氫原子數(shù)相同。
(2)2 mol的CO2與3 mol的SO3的原子數(shù)之比是__________。
(3)常溫常壓下22.4升CO2中分子個(gè)數(shù)___64克SO2的分子個(gè)數(shù)(填“>、<或=”)
(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,33.6L的NH3所含電子的物質(zhì)的量約為______mol,將其溶解于水配成1L的溶液,則溶液的物質(zhì)的量濃度為__________mol/L
(5)在一定溫度和壓強(qiáng)下,0.4mol某氣體的體積為9.8L,則該條件下的氣體摩爾體積為________。
(6)某鹽混合溶液中含有離子:Na+、Mg2+、Cl﹣、SO42﹣,測(cè)得Na+、Mg2+ 和Cl﹣的物質(zhì)的量濃度依次為:0.2molL﹣1、0.25molL﹣1、0.4molL﹣1,則c(SO42﹣)=__________.
(7)有等體積的NaCl、CaCl2、AlCl3三種溶液,分別與足量的AgNO3溶液反應(yīng),若生成沉淀的質(zhì)量相等,則三種溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之比為_____________。
(8)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,NH3與CH4組成的混合氣體的平均密度為0.75g/L,該混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為_________________,NH3的體積分?jǐn)?shù)為______________.
(9)VmLAl2(SO4)3溶液中含Al3+ ag,取0.5VmL溶液稀釋到2VmL,則稀釋后溶液中SO42-的物質(zhì)的量濃度是_____________mol/L。
Ⅱ.請(qǐng)按照要求完成下列方程式。
(1)寫出泡沫滅火器反應(yīng)原理的離子方程式:_______________________________________。
(2)鐵與水蒸氣高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________________。
(3)NaCN屬于劇毒物質(zhì),有一種處理方法其原理為CN-與S2O32-反應(yīng)生成兩種離子,一種與Fe3+可生成紅色溶液,另一種與H+作用產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的刺激性氣體,寫出CN-與S2O32-反應(yīng)的離子方程式:___________________________________。
(4)亞硝酸鹽是毒性較強(qiáng)的物質(zhì),其具有較強(qiáng)的還原性,將亞硝酸鈉溶液滴加到K2Cr2O7酸性溶液(橙色)中,溶液由橙色變?yōu)榫G色(Cr3+),試寫出反應(yīng)的離子方程式:__________________________。
(5)將NaHSO4溶液滴入氫氧化鋇溶液中至中性的離子反應(yīng)方程式:_____________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下表是元素周期表的一部分,參照元素在表中的位置,請(qǐng)用化學(xué)用語(yǔ)回答下列問題:
族 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | O |
1 | ① | |||||||
2 | ⑤ | ⑥ | ⑦ | |||||
3 | ② | ③ | ④ | ⑧ | ||||
4 | ⑨ | |||||||
5 | ⑩ |
(1)元素⑥的名稱為 ;⑨的最高價(jià)含氧酸的化學(xué)式為 。
(2)①和⑦兩種元素的原子按1:1組成的常見化合物的結(jié)構(gòu)式為 。
(3)③、④、⑦、⑧的簡(jiǎn)單離子半徑由大到小的順序?yàn)?/span> 。(用離子符號(hào)表示)
(4)②、④的最高價(jià)氧化物的水化物之間發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。
(5)用電子式表示③和⑨組成的化合物的形成過程 。
(6)海帶中含有⑩元素,海帶灰中含有該元素的簡(jiǎn)單陰離子,在硫酸酸化下,可用雙氧水將其氧化為單質(zhì)。寫出該反應(yīng)的離子方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】堿性鋅錳電池是日常生活中消耗量最大的電池,其構(gòu)造如圖所示。放電時(shí)總反應(yīng)為:Zn+2H2O+2MnO2=Zn(OH)2+2MnOOH。
從廢舊堿性鋅錳電池中回收Zn和MnO2的工藝如圖所示:
回答下列問題:
(1)MnOOH中,Mn元素的化合價(jià)為_________。
(2)“還原焙燒”過程中,高價(jià)金屬化合物被還原為低價(jià)氧化物或金屬單質(zhì)(其中MnOOH、MnO2被還原成MnO),主要原因是“粉料”中含有_________。
(3)“凈化”是為了除去浸出液中的Fe2+,方法是:加入______(填化學(xué)式)溶液將Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)節(jié)pH使Fe3+沉淀完全。常溫下,已知浸出液中Mn2+、Zn2+的濃度約為0.1 mol/L,根據(jù)下列數(shù)據(jù)計(jì)算,調(diào)節(jié)pH的合理范圍是______至__________。(離子濃度小于1×10-5 mol/L即為沉淀完全)
化合物 | Mn(OH)2 | Zn(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-13 | 10-17 | 10-38 |
(4)“電解”時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_________。本工藝中應(yīng)循環(huán)利用的物質(zhì)是_______(填化學(xué)式)。
(5)若將“粉料”直接與鹽酸共熱反應(yīng)后過濾,濾液的主要成分是ZnCl2和MnCl2,且生成一種黃綠色氣體,“粉料”中的MnOOH與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列四個(gè)數(shù)據(jù)是在不同條件下測(cè)出的合成氨反應(yīng)的速率,其中最快是
A.V(H2)==0.1 mol/(L·min)B.V(N2)==0.1mol/(L·min)
C.V(NH3)==0.15mol/(L·min)D.V(N2)==0.02mol/(L·s)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某原電池裝置示意圖如圖所示。下列有關(guān)該原電池的說(shuō)法正確的是
A. 鋅片是正極
B. 溶液中H+由銅電極移向鋅電極
C. 銅片上有氣泡產(chǎn)生
D. 電子由銅電極經(jīng)導(dǎo)線流向鋅電極
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】隨著汽車數(shù)量的逐年增多,汽車尾氣污染已成為突出的環(huán)境問題之一。反應(yīng):2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)可用于凈化汽車尾氣,已知該反應(yīng)速率極慢,570 K時(shí)平衡常數(shù)為1×1059。下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.提高尾氣凈化速率的常用方法是降低溫度
B.提高尾氣凈化速率的最佳途徑是研制高效催化劑
C.裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或CO
D.570 K時(shí)及時(shí)抽走CO2、N2,平衡常數(shù)將會(huì)增大,尾氣凈化效率更佳
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