【題目】第四周期中的18種元素具有重要的用途,在現(xiàn)代工業(yè)中備受青睞。
(1)鉻是一種硬而脆、抗腐蝕性強的金屬,常用于電鍍和制造特種鋼;鶓B(tài)Cr原子中,電子占據(jù)最高能層的符號為______,該能層上具有的原子軌道數(shù)為________,電子數(shù)為________。
(2)第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大,總趨勢是逐漸增大的,30Zn與31Ga的第一電離能是否符合這一規(guī)律?________(填“是”或“否”),原因是_____________________________________________ (如果前一問填“是”,此問可以不答)。
(3)鎵與第ⅤA族元素可形成多種新型人工半導體材料,砷化鎵(GaAs)就是其中一種,其晶體結構如下圖所示(白色球代表As原子)。在GaAs晶體中,每個Ga原子與________個As原子相連,與同一個Ga原子相連的As原子構成的空間構型為________。
(4)鐵的多種化合物均為磁性材料,氮化鐵是其中一種,某氮化鐵的晶胞結構如圖所示,則氮化鐵的化學式為________;設晶胞邊長為a cm,阿伏加德羅常數(shù)為NA,該晶體的密度為________ g·cm-3(用含a和NA的式子表示)。
【答案】N 16 1 否 30Zn的4s能級有2個電子,處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定,第一電離能高于同周期相鄰的元素 4 正四面體 Fe4N
【解析】
(1)根據(jù)鉻的核外電子排布規(guī)律可知,鉻的最外層N層上有1個電子,據(jù)此答題;
(2)原子的最外層電子數(shù)處于半滿或全滿時,是一種穩(wěn)定結構,此時原子的第一電離能都高于同周期相鄰的元素;
(3)根據(jù)晶胞結構圖,砷化鎵結構中,As位于晶胞的面心和頂點上,Ga位于由4個As原子形成的四面體的體心,據(jù)此判斷;
(4)根據(jù)均攤法確定氮化鐵的化學式,根據(jù)ρ=m/V計算密度。
(1)鉻的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,所以鉻的最外層是N層,有1個電子,N層上原子軌道為s、p、d、f四種,共有軌道數(shù)為1+3+5+7=16;
(2)原子的最外層電子數(shù)處于半滿或全滿時,是一種穩(wěn)定結構,此時原子的第一電離能都高于同周期相鄰的元素,30Zn的4s能級有2個電子,處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定,所以30Zn與31Ga的第一電離能不符合逐漸增大的規(guī)律;
(3)根據(jù)晶胞結構圖,砷化鎵結構中,As位于晶胞的面心和頂點上,Ga位于由4個As原子形成的四面體的體心,所以每個Ga原子與4個As原子相連,與同一個Ga原子相連的As原子構成的空間構型為正四面體;
(4)根據(jù)均攤法在氮化鐵晶胞中,含有N原子數(shù)為1,Fe原子數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,所以氮化鐵的化學式Fe4N,晶胞的體積為a3cm3,所以ρ=g·cm﹣3=g·cm﹣3。
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【題目】海水是巨大的資源寶庫,從海水中提取食鹽和溴的過程如下:
(1)請列舉海水淡化的兩種方法:________、________。
(2)步驟Ⅰ中已獲得Br2,步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br-,其目的是_________。
(3)步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可達95%,有關反應的離子方程式為_______,由此反應可知,除環(huán)境保護外,在工業(yè)生產中應解決的主要問題是_______。
(4)某化學研究性學習小組為了了解從工業(yè)溴中提純溴的方法,查閱了有關資料知:Br2的沸點為59 ℃,微溶于水,有毒并有強腐蝕性。他們參觀生產過程后,畫了如下裝置簡圖:
請你參與分析討論:
①圖中儀器B的名稱是____________。
②整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管,其原因是__________。
③實驗裝置氣密性良好,要達到提純溴的目的,操作中如何控制關鍵條件?___________。
④C中液體顏色為________________。為除去該產物中仍殘留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反應后,再進行的分離操作是________________。
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【題目】工業(yè)上可由氫氣、氮氣合成氨氣,溶于水形成氨水。一定溫度下,向2L固定體積的密閉容器中加入N2(g)和H2(g),發(fā)生反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+Q(Q>0),NH3物質的量隨時間的變化如圖所示。
(1)0~2min內的平均反應速率v(H2)=___。
(2)該溫度下,反應的平衡常數(shù)表達式K=___。
其平衡常數(shù)K與溫度T的關系如下表:
試判斷K1___K2(填寫“>”、“=”或“<”)。
(3)能說明該合成氨反應已達到平衡狀態(tài)的是___(選填編號)。
a.3v(N2)=v(H2)
b.容器內壓強保持不變
c.混合氣體的密度保持不變
d.25℃時,測得容器中c(NH3)=0.2mol·L-1,c(H2)=c(N2)=0.01mol·L-1
常溫下,某同學將鹽酸與氨水等體積混合,兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH如表。
請回答:
(4)①中所得混合溶液,pH___7(填“>”、“<”或“=”);②中c__0.2(填“>”、“<”或“=”),所得混合溶液中各離子濃度大小關系為___。
(5)請你設計一個能證明一水合氨是弱電解質的簡要方案___。
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【題目】掌握儀器名稱、組裝及使用方法是中學化學實驗的基礎。如圖為實驗室制取蒸餾水的實驗裝置。
(1)寫出下列儀器的名稱:b.__;e___;
(2)若利用該裝置分離四氯化碳和酒精的混合物,還缺少的儀器是___,將儀器補充完整后進行實驗,溫度計水銀球的位置在___處。冷凝水由__(填f或g)口通入,另一口流出。儀器a___(填能或不能)直接加熱。
(3)實驗時a中除加入少量自來水外,還需加入少量__,其作用是___。
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【題目】已知:Ksp(CuS)=6.0×10-36,Ksp(ZnS)=3.0×10-25,Ksp(PbS)=9.0×10-29。在自然界中,閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)遇CuSO4溶液能轉化成銅藍(CuS)。下列有關說法不正確的是( )
A. ZnS轉化成銅藍的離子方程式為ZnS(s)+Cu2+(aq) Zn2+(aq)+CuS(s)
B. 在水中的溶解度:S(ZnS)>S(PbS)>S(CuS)
C. 若溶液中c(Cu2+)=1×10-10 mol·L-1,則S2-已完全轉化成CuS
D. 在白色ZnS濁液中滴加Pb(NO3)2溶液,不會生成黑色沉淀(PbS)
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【題目】將一定量的Na、Na2O、Na2O2的混合物與足量的水反應,在標準狀況下得到a L混合氣體。將該混合氣體通過電火花引燃,恰好完全反應,則原混合物中Na、Na2O、Na2O2的物質的量之比可能為
A. 2:1:1
B. 1:1:2
C. 1:2:1
D. 4:3:1
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【題目】已知反應:2A(g)B(g)。分別取1molA于2L的固定體積的容器中,分別在T1和T2下,測得A的轉化率隨時間變化的關系曲線如圖所示。下列說法正確的是
A.升高溫度可縮短反應到達平衡的時間同時能提高A平衡的轉化率
B.從反應開始至40min時,T2溫度下生成B的物質的量比T1溫度下多
C.圖中a、b、c三點的化學反應速率依次減小
D.用B表示T1溫度下前40min的平均反應速率:v(B)=0.0025molL﹣1min﹣1
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【題目】意大利羅馬大學的Fulvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的N4氣體分子。N4分子結構如圖所示,下列說法正確的是 ( )
A. N4與N2互為同分異構體
B. N4分子中只含有共價鍵
C. 1 mol N4分子所含共價鍵數(shù)為4NA
D. N4沸點比P4(白磷)高
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【題目】在一個固定容積的密閉容器中,保持一定溫度進行如下反應:H2(g)+Br2(g)2HBr(g),已知加入1 mol H2和2 mol Br2達到平衡后,生成x mol HBr,在相同條件下若起始時加入的H2、Br2、HBr分別為a、b、c(均不為0)且保持平衡時,各組分含量都不變,以下推斷正確的是
①a、b、c應滿足的關系是4a+c=2b
②平衡時HBr為ax mol
③a、b、c應滿足的關系是a+b=c
④平衡時HBr為x mol
A. ① B. ①② C. ①④ D. ②③
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