【題目】元素銅(Cu)、砷(As)、鎵(Ga)等形成的化合物在現(xiàn)代工業(yè)中有廣泛的用途,回答下列問題:
(1)基態(tài)銅原子的價電子排布式為_____________,價電子中未成對電子占據原子軌道的形狀是__________________________。
(2)化合物AsCl3分子的立體構型為________________,其中As的雜化軌道類型為_____________。
(3)第一電離能Ga__________As。(填“>”或“<”)
(4)若將絡合離子[Cu(CN)4]2-中的2個CN- 換為兩個Cl-,只有一種結構,則[Cu(CN-)4]2-中4個氮原子所處空間構型為_______________,一個CN-中有__________個π鍵。
(5)砷化鎵是一種重要的半導體材料,晶胞結構如圖所示。
熔點為1238℃,密度為g·cm-3,該晶體類型為______________,Ga與As以__________鍵鍵合,Ga和As的相對原子質量分別為Ma和Mb,原子半徑分別為racm和rbcm,阿伏加德羅常數值為NA,GaAs晶胞中原子體積占晶胞體積的百分率為____________________。(列出計算公式)
【答案】3d104s1 球形 三角錐形 sp3 < 正四面體 2 原子晶體 共價鍵
【解析】
本題考查的是原子核外電子排布、元素電離能、電負性的含義及應用,、晶胞的計算、原子軌道雜化方式及雜化類型判斷。
(1)銅是29號元素,原子核外電子數為29,根據核外電子排布規(guī)律書寫銅的基態(tài)原子價電子電子排布式。
(2)AsCl3中價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數=3+(53×1)/2=4,所以原子雜化方式是sp3,由于有一對孤對電子對,分子空間構型為三角錐形;
(3)同一周期,原子序數越小半徑越大,同周期第一電離能從左到右,逐漸增大;
(4)若[Cu(CN-)4]2-中4個氮原子為平面構型,用兩個Cl-換2個CN- 有兩種結構,分別為兩個Cl-換相鄰或相對,若[Cu(CN-)4]2-中4個氮原子為正四面體構型,用兩個Cl-換2個CN- 有一種結構;由于共價鍵單鍵中含有一個σ鍵,雙鍵中含有一個σ鍵和一個π鍵,三鍵中有一個σ鍵和兩個π鍵;
(5)GaAs的熔點為1238℃,熔點較高,以共價鍵結合形成屬于原子晶體,密度為ρgcm3,根據均攤法計算,As:8×1/8+6×1/2=4,Ga:4×1=4,故其晶胞中原子所占的體積V1=(4/3πr3b×4+4/3πr3a×4)×1030,晶胞的體積V2=m/ρ=[4×(Ma+Mb)/NA]/ρ,故GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為V1/V2×100%將V1、V2帶入計算得百分率。據此解答。
(1)Cu是29號元素,原子核外電子數為29,銅的基態(tài)原子價電子電子排布式為3d104s1,價電子中未成對電子占據原子軌道的形狀是球形。本小題答案為:3d104s1;球形。
(2)AsCl3中價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數=3+(53×1)/2=4,所以原子雜化方式是sp3,由于有一對孤對電子對,分子空間構型為三角錐形。本小題答案為:三角錐形;sp3。
(3)根據元素周期律,Ga與As位于同一周期,Ga原子序數小于As,故半徑Ga大于As,同周期第一電離能從左到右,逐漸增大,故第一電離能Ga小于As。本小題答案為:<。
(4)若[Cu(CN-)4]2-中4個氮原子為平面構型,用兩個Cl-換2個CN- 有兩種結構,分別為兩個Cl-換相鄰或相對,若[Cu(CN-)4]2-中4個氮原子為正四面體構型,用兩個Cl-換2個CN- 有一種結構;由于共價鍵單鍵中含有一個σ鍵,雙鍵中含有一個σ鍵和一個π鍵,三鍵中有一個σ鍵和兩個π鍵, 則CN-中含有三鍵,三鍵中含有兩個π鍵。本小題答案為:正四面體;2。
(5)GaAs的熔點為1238℃,熔點較高,以共價鍵結合形成屬于原子晶體,密度為ρgcm3,根據均攤法計算,As:8×1/8+6×1/2=4,Ga:4×1=4,故其晶胞中原子所占的體積V1=(4/3πr3b×4+4/3πr3a×4)×1030,晶胞的體積V2=m/ρ=[4×(Ma+Mb)/NA]/ρ,故GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為V1/V2×100%將V1、V2帶入計算得百分率。本小題答案為:原子晶體;共價鍵; 。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法中正確的是( )
A. 催化劑能增大活化分子的百分數,從而成倍地增大反應速率
B. 恒壓容器中發(fā)生反應N2+O22NO,若在容器中充入He,正逆反應的速率均不變
C. 當一定量的鋅粉和過量的6 mol·L-1鹽酸反應時,為了減慢反應速率,又不影響產生H2的總量,可向反應器中加入一些水、CH3COONa溶液或NaNO3溶液
D. 已知t1 ℃時,反應C+CO22CO ΔH>0的速率為v,若升高溫度正反應速率減小
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】體積為1 mL、濃度均為0.10 mol/L的XOH和X2CO3溶液分別加水稀釋至體積為V,pH隨lgV的變化情況如圖所示,下列敘述中正確的是
A. XOH是弱堿
B. pH=10的兩種溶液中的c(X+):XOH大于X2CO3
C. 已知H2CO3的電離平衡常數Ka1遠遠大于Ka2,則Ka2約為1.0×10-10.2
D. 當lgV=2時,若X2CO3溶液升高溫度,溶液堿性增強,則c(HCO3-)/c(CO32-)減小
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】硫酸亞鐵銨[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]俗稱摩爾鹽.硫酸亞鐵在空氣中易被氧化,但與硫酸銨反應生成摩爾鹽后較穩(wěn)定.模擬工業(yè)制備硫酸亞鐵銨晶體的實驗裝置如圖所示.回答下列問題:
(1)先用飽和碳酸鈉溶液煮沸鐵屑(含少量油污、鐵銹等),再用清水洗凈.用飽和碳酸鈉溶液煮沸的目的是________________.儀器a的名稱是______________.
(2)按如圖連接好裝置,經檢驗氣密性良好后加入相應的藥品,打開K1、K2,關閉K3,裝置B中發(fā)生反應的離子方程式可能_______________(填字母序號).
A.Fe+2H+=Fe2++H2↑ B.2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C. Fe2 03+6H+=2Fe3+ +3H2O D. 2Fe3++Fe=3Fe2+
鐵屑快反應完時,打開____________,關閉____________,裝置B中的溶液會流入裝置A,其原因是_____________________.
(3)常溫下,將反應后的溶液放置一段時間,瓶底將結晶析出硫酸亞鐵銨.為了測定晶體中Fe2+的含量,稱取一份質量為4.0g的硫酸亞鐵銨晶體樣品,配成溶液.用0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液體積為20.00mL.反應到達滴定終點的現(xiàn)象為_________________,計算晶體中Fe2+的質量分數為_________________.
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A. 化學平衡正向發(fā)生移動時,平衡常數K值一定增大
B. HS-的電離方程式:HS-+H2OS2-+H3O+
C. 由水電離出的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中,可能大量共存的離子:Fe3+、K+、NH4+、 SO42-、Cl-、ClO-
D. AlCl3溶液與Na2CO3溶液混合發(fā)生反應:2Al3++3CO32-=Al2(CO3)3↓
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有常溫條件下甲、乙、丙三種溶液,甲為0.1 mol·L-1的NaOH溶液,乙為0.1 mol·L-1的鹽酸,丙為未知濃度的FeCl2溶液,試回答下列問題:
(1)甲溶液的pH=________。
(2)甲、乙、丙三種溶液中由水電離出的c(OH-)的大小關系為________。
(3)某化學興趣小組認為在隔絕空氣的環(huán)境中,用酸性KMnO4溶液能測定丙溶液的濃度(已知:5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O)。
①實驗前,首先要精確配制一定物質的量濃度的KMnO4溶液250 mL,配制時需要的儀器除天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、量筒外,還需________(填寫儀器名稱)。
②滴定實驗要用到酸式滴定管或堿式滴定管,使用該儀器的第一步操作是_______。
③某同學設計的下列滴定方式中,最合理的是________(夾持部分略去,填字母序號),達到滴定終點的現(xiàn)象是__________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】鐵和銅都是日常生活中常見的金屬,有著廣泛的用途。請回答下列問題:
(1)配合物Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點為-20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據此可判斷Fe(CO)x晶體屬于__________(填晶體類型);Fe(CO)x的中心原子價電子數與配體提供電子數之和為18,則x=_____________;的核外電子排布式為_____________________。
(2)溶液可用于檢驗_________(填離子符號);中碳原子雜化軌道類型為_____;1mol含有的π鍵數目為_______(用N表示);C、N、O第一電離能由大到小的順序為_________(用元素符號表示)。
(3)某M原子的外圍電子排布式為,銅與M形成的某化合物的晶胞結構如下圖所示(黑點代表銅原子)。
①該晶體的化學式為__________________。
②已知銅和M的電負性分別為1.9和3.0,則銅與M形成的化合物屬于___________(填“離子”或“共價”)化合物。
③已知該晶體的密度為,阿伏加德羅常數為,則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為____________________pm(只需寫出計算式)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】山道年蒿中提取出一種具有明顯抗癌活性的有機物X,其結構簡式如下圖所示。下列有關說法錯誤的是
A. 該物質的分子式為C10H16O2
B. 該物質不可能所有的碳原子共平面
C. 該物質的一氯代物共有7種
D. 該物質能發(fā)生加成、取代、氧化、消去、還原等反應
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