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2019年1月3日上午,嫦娥四号探测器翩然落月,首次实现人类飞行器在月球背面的软...

201913日上午,嫦娥四号探测器翩然落月,首次实现人类飞行器在月球背面的软着陆。所搭载的玉兔二号月球车,通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量进行工作。回答下列问题:

(1)基态As原子的价电子排布图为____________,基态Ga原子核外有________个未成对电子。

(2)镓失去电子的逐级电离能(单位:kJ•mol-1)的数值依次为577198529626192,由此可推知镓的主要化合价为____+3,砷的电负性比镓____(”)

(3)1918年美国人通过反应:HC≡CH+AsCl3CHCl=CHAsCl2制造出路易斯毒气。在HC≡CH分子中σ键与π键数目之比为________AsCl3分子的空间构型为___________

(4)砷化镓可由(CH3)3GaAsH3700℃制得,(CH3)3Ga中碳原子的杂化方式为_______

(5)GaAs为原子晶体,密度为ρg•cm-3,其晶胞结构如图所示, GaAs_______键键合。GaAs的原子半径分别为a pmb pm,设阿伏伽德罗常数的值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_______________(列出计算式,可不化简)

 

) 1 +1 大 3:2 三角锥形 sp3 共价 ×100% 【解析】 (1)As为33号元素,基态As原子的核外价电子为其4s能级上2个电子、4p能级上3个电子,基态Ga原子核外4p能级上有1个电子; (2)根据电离能知,失去1个或3个电子时电离能发生突变,由此可推知镓的主要化合价,同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大; (3)共价单键为σ键、共价三键中含有一个σ键、两个π键;根据价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数计算结合价层电子对互斥理论判断空间构型; (4)根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型; (5)根据GaAs为原子晶体判断Ga和As原子之间的作用力;根据均摊法计算该晶胞中Ga、As原子个数,计算晶胞的质量和体积,再根据晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率=×100%计算。 (1)基态As原子的核外价电子为其4s能级上2个电子、4p能级上3个电子,所以其价电子排布式为,基态Ga原子核外4p能级上有1个电子,则Ga未成对电子数是1,故答案为:;1; (2)根据镓失去电子的逐级电离能知,失去1个或3个电子电离能突变,由此可推知镓的主要化合价为+1和+3,同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大,二者位于同一周期且原子序数Ga<As,则电负性As比Ga大,故答案为:+1;大; (3)共价单键为σ键、共价三键中含有一个σ键、两个π键,因此乙炔分子中含有3个σ键、2个π键,则σ键、π键个数之比为3∶2;AsCl3分子中As原子价层电子对个数=3+=4,含有一个孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断空间构型为三角锥形,故答案为:3∶2;三角锥形; (4)(CH3)3Ga中碳原子价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型为sp3,故答案为:sp3; (5)GaAs为原子晶体,Ga和As原子之间以共价键键合;该晶胞中Ga原子个数是4、As原子个数=8×+6×=4,所以其化学式为GaAs,该晶胞体积==cm3,该晶胞中所有原子体积=4×π[(a×10-10)3+(b×10-10)3]cm3=4×π×10-30×(a3+b3)cm3,GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率=×100%= ×100%,故答案为:共价; ×100%。  
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CuSO4Cu(NO3)2是自然界中重要的铜盐。回答下列问题:

1CuSO4Cu(NO3)2中阳离子基态核外电子排布式为____________SON三种元素的第一电离能由大到小为____________

2SO42的立体构型是________,与SO42互为等电子体的一种分子为____________(填化学式)。

3)往Cu(NO3)2溶液中通入足量NH3能生成配合物[Cu(NH3)4](NO3)2。其中NO3中心原子的杂化轨道类型为________[Cu(NH3)4](NO3)2中存在的化学键类型除了极性共价键外,还有____________

4CuSO4的熔点为560℃Cu(NO3)2的熔点为115℃CuSO4熔点更高的原因是____________

5)利用CuSO4NaOH制备的Cu(OH)2检验醛基时,生成红色的Cu2O,其晶胞结构如图所示。

该晶胞原子坐标参数A为(000);B为(100);C为()。则D原子的坐标参数为________,它代表________原子。

Cu2O晶体密度为d g·cm3,晶胞参数为a pm,则阿伏加德罗常数值NA=________

 

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1)聚四氟乙烯商品名称为特氟龙,可做不粘锅涂层。它是一种准晶体,该晶体是一种无平移周期序、但有严格准周期位置序的独特晶体。可通过___方法区分晶体、准晶体和非晶体。

2)下列氮原子的电子排布图表示的状态中,能量由低到高的顺序是___(填字母代号)

A.             B.

C.             D.

3)某种铀氮化物的晶体结构是NaCl型。NaClBom-Haber循环如图所示。已知:元素的一个气态原子获得电子成为气态阴离子时所放出的能量称为电子亲和能。下列有关说法正确的是__(填标号)

a.Cl-Cl键的键能为119.6kJ/mol       b.Na的第一电离能为603.4kJ/mol

c.NaCl的晶格能为785.6kJ/mol       d.Cl的第一电子亲和能为348.3kJ/mol

4)配合物[Cu(En)2]SO4的名称是硫酸二乙二胺合铜(),是铜的一种重要化合物。其中En 是乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)的简写。

①该配合物中含有化学键有___(填字母编号)。

A.离子键   B.极性共价键   C.非极性共价键   D.配位键   E.金属键

②配体乙二胺分子中氮原子、碳原子轨道的杂化类型分别为______

③乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,且相对分子质量相近,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是___

④乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,乙二胺能与Mg2+Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是___,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是___(“Mg2+“Cu2+”)

⑤与氨气互为等电子体的阳离子为___,与S位于同一周期,且第一电离能小于S的非金属元素符号为___

5)①金属钛的原子堆积方式如图1所示,则金属钛晶胞俯视图为____

A.   B.   C.   D.

②某砷镍合金的晶胞如图所示,设阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度ρ__g·cm3

 

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2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古德伊纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰三位科学家,以表彰他们在锂电池领域所做出的巨大贡献。请回答下列问题:

1LiCoO2LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料。基态Co原子核外电子排布式为___,基态磷原子中,电子占据的最高能层符号为___;该能层能量最高的电子云在空间有___个伸展方向,原子轨道呈___形。

2[Co(NO3)4]2Co2+的配位数为4,配体中N的杂化方式为__,该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为___(填元素符号)1mol该配离子中含σ键数目为___NA

3LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示:

这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为___(n代表P原子数)

4)钴蓝晶体结构如图,该立方晶胞由4I型和4个Ⅱ型小立方体构成,其化学式为___,晶体中Al3+占据O2形成的___(填“四面体空隙”或“八面体空隙”)NA为阿伏加德罗常数的值,钴蓝晶体的密度为___g·cm3(列计算式)

 

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重铬酸钠(Na2Cr2O7•2H2O)俗称红矾钠,在工业上有广泛的用途。我国目前主要是以铬铁矿(主要成份为FeO•Cr2O3,还含有Al2O3MgOSiO2等杂质)为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下:

①中涉及的主要反应有:

主反应:4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2

副反应:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

沉淀物

Al(OH)3

Fe(OH)3

Mg(OH)2

Cr(OH)3

完全沉淀时溶液pH

4.7

3.7

11.2

5.6

 

 

试回答下列问题:

(1)①中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是__________________

(2)③中调节pH4.7,目的是__________________

(3)⑤中加硫酸酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-,请写出该平衡转化的离子方程式:__________________

(4)⑦中采用冷却结晶的方法析出红矾钠,依据是_________________________

(5)制取红矾钠后的废水中还含有少量的CrO42-,根据有关标准,含CrO42-的废水要经化学处理,使其浓度降至5.0×10-7 mol·L-1以下才能排放。含CrO42-的废水处理通常有以下两种方法。

①沉淀法:加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀[Ksp(BaCrO4)1.2×1010],再加入可溶性硫酸盐处理多余的Ba2。加入可溶性钡盐后的废水中Ba2的浓度应不小于__________________mol·L1,后续废水处理方能达到排放标准。

②还原法:CrO42Cr3Cr(OH)3。绿矾还原CrO42的离子方程式为:__________________。用该方法处理10 m3CrO42的物质的量浓度为1.5×103 mol·L1的废水,至少需要绿矾(FeSO4•7H2O,相对分子质量为278)的质量是__________________kg(保留两位小数)

 

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亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:

            

已知:NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O;②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下较安全;

HClO2可看成是强酸。

(1)160 g·L-1NaOH溶液的物质的量浓度为__________________,若要计算该溶液溶质的质量分数,还需要的一个条件是____

(2)在发生器中鼓入空气的作用可能是____(填序号)

A.SO2氧化成SO3,增强酸性

B.稀释ClO2以防止爆炸

C.NaClO3氧化成ClO2

(3)吸收塔内的反应的化学方程式为____

吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是防止H2O2分解,写出H2O2分解的化学方程式:_________________

(4)在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量的简单的实验方法是___________

(5)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是__________________ (填序号)

A.Na2O2    B.Na2S    C.FeCl2    D.PbO(悬浊液)

(6)从滤液中得到NaClO2·3H2O粗晶体的实验操作依次是____(填序号)

A.蒸馏   B.蒸发    C.灼烧    D.过滤    E.冷却结晶

要得到更纯的NaClO2·3H2O晶体必须进行的操作是____(填操作名称)

 

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