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铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。请回答: (1)基...

铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。请回答:

1)基态铜原子的电子排布式为                ;已知高温下CuOCu2OO2,从铜原子价层电子结构(3d4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看,能生成Cu2O的原因是                         

2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,则它们形成的组成最简单的氢化物中,分子构型分别为             ,若“SiH”中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为Se     Si(填“>”、“<)

3SeO2常温下白色晶体,熔点为340350℃,315时升华,则SeO2固体的晶体类型为          ;若SeO2类似于SO2V型分子,则Se原子外层轨道的杂化类型为         

4)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物,如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3BF3·NH3B原子的杂化轨道类型为       BN之间形成          键。

5)金刚砂(SiC)的硬度为9.5,其晶胞结构如右图所示;则金刚砂晶体类型为         ,在SiC中,每个C原子周围最近的C原子数目为    个;若晶胞的边长为a pm,则金刚砂的密度表达式为          g/cm3

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(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;CuO中铜的价层电子排布为3d94s0,Cu2O中铜的价层电子排布为3d10,后者处于稳定的全充满状态而前者不是; (2)V形、正四面体;>; (3)分子晶体;sp2; (4)sp3;配位; (5)原子晶体;12;或。 【解析】 试题分析:(1)Cu元素为29号元素,原子核外有29个电子,所以核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1;CuO中铜的价层电子排布为3d94s0(1分),Cu2O中铜的价层电子排布为3d10,3d10为稳定结构,所以在高温时,能生成Cu2O;故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;CuO中铜的价层电子排布为3d9,Cu2O中铜的价层电子排布为3d10,后者处于稳定的全充满状态而前者不是; (2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物分别为H2Se,SiH4,其分子结构分别V形,正四面体;若“Si-H”中键合电子偏向氢原子,说明硅显正价,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,硒显负价,所以硒与硅的电负性相对大小为Se>Si;故答案为:V形,正四面体;>; (3)SeO2常温下白色晶体,熔、沸点低,为分子晶体;二氧化硒分子中价层电子对=2+(6-2×2)=3,Se原子的杂化类型为sp2,且含有一个孤电子对,所以属于V形;故答案为:分子晶体;sp2; (4)BF3•NH3中B原子含有3个σ 键和1个配位键,所以其价层电子数是4,B原子采取sp3杂化,该化合物中,B原子提供空轨道的原子、N原子提供孤电子对,所以B、N原子之间形成配位键;故答案为:sp3;配位; (5)金刚砂(SiC)的硬度为9.5,属于原子晶体;每个碳原子连接4个硅原子,每个硅原子又连接其它3个碳原子,所以每个碳原子周围最近的碳原子数目为3×4=12;该晶胞中C原子个数=8×+6×=4,Si原子个数为4,晶胞边长=a×10-10cm,体积V=(a×10-10cm)3,ρ==g•cm3,故答案为:原子晶体;12;。 考点:考查了晶胞计算、原子杂化判断、原子核外电子排布式的书写等相关知识。  
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高纯六水氯化锶晶体(SrCl2•6H2O)具有很高的经济价值,工业上用w kg难溶于水的的碳酸锶(SrCO3)为原料(含少量钡和铁的化合物等),共制备高纯六水氯化锶晶体(a  kg)的过程为:

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已知:Ⅰ.SrCl2•6H2O晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水.

Ⅱ.有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH表:

氢氧化物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

开始沉淀的pH

1.5

6.5

沉淀完全的pH

3.7

9.7

(1)操作①加快反应速率的措施有__________(写一种)。操作①中盐酸能否改用硫酸,其理由是:                                        

(2)酸性条件下,加入30% H2O2溶液,将Fe2+氧化成Fe3+,其离子方程式为__________

(3)在步骤②﹣③的过程中,将溶液的pH值由1调节至4时,宜用的试剂为__________

A.氨水      B.氢氧化锶粉末     C. 氢氧化钠     D.碳酸钠晶体

(4)操作③中所得滤渣的主要成分是__________ (填化学式)

(5)工业上完成操作③常用的设备有:      

A分馏塔    B 离心机    C  热交换器    D  反应釜 

(6)工业上用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度是__________

A.40~50℃    B.50~60℃     C.60~70℃      D.80℃以上.

(7)已知工业流程中锶的利用率为90%根据以上数据计算工业碳酸锶的纯度:          

 

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开发利用清洁能源具有广阔的开发和应用前景,可减少污染解决雾霾问题。甲醇是一种可再生的清洁能源一定条件下用COH2合成CH3OH:CO(g)+2H2 (g)满分5 manfen5.comCH3OH(g) H =-105 kJ·mol-1。向体积为2 L的密闭容器中充入2mol CO和4mol H2,测得不同温度下容器内的压强(P:kPa)随时间(min)的变化关系如下左图中、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:

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(1)①Ⅱ和相比,改变的反应条件是       

②反应在6 min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v (CH3OH) =       

③反应Ⅱ在2 min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ)=                        。在体积和温度不变的条件下,在上述反应达到平衡Ⅱ时,再往容器中加入1 mol CO和3 mol CH3OH后v(正)_______ v (逆)。(填“>”“<”“=”),原因是________________。

④比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1         T3(填“>”“<”“=”),判断的理由是_____________________________。

(2)某研究所组装的CH3OH﹣O2燃料电池的工作原理如图1所示。

①该电池负极的电极反应式为:                                  

②以此电池作电源进行电解,装置如图2所示。发现溶液逐渐变浑浊并有气泡产生,其原因是    

                                                    (用相关的离子方程式表示)

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氯化铁是常见的水处理剂,工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下:

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(1)试写出吸收塔中吸收剂Q反应的离子方程式:                                    

(2)六水合氯化铁在水中的溶解度如下:

温度/℃

0

10

20

30

50

80

100

溶解度(g/100gH2O)

74.4

81.9

91.8

106.8

315.1

525.8

535.7

从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是:加入少量盐酸、                        、过滤、洗涤、干燥。再由FeCl3·6H2O晶体得到无水FeCl3的操作是:                               

(3)常温下,若溶液的pH控制不当会使Fe3+沉淀,pH=4时,溶液中c(Fe3+)=           mol·L-1(常温下Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38)

(4)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,写出SO2通入氯化铁溶液中反应的离子方程式                                                                           

(5)向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀,写出该沉淀的化学式                                。请用平衡移动的原理,结合必要的离子方程式,对此现象作出解释                                               

 

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最常见的塑化剂邻苯二甲酸二丁酯可由邻苯二满分5 manfen5.com甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得,反应的化学方程式及装置图满分5 manfen5.com(部分装置省略)如图:

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已知:正丁醇沸点118℃,纯邻苯二甲酸二丁酯是无色透明、具有芳香气味的油状液体,沸点340℃,酸性条件下,温度超过180℃时易发生分解。由邻苯二甲酸酐、正丁醇制备邻苯二甲酸二丁酯实验操作流程如下:

向三颈烧瓶内加入30g(0.2mol)邻苯二甲酸酐,22g(0.3mol)正丁醇以及少量浓硫酸。

搅拌,升温至105℃,持续搅拌反应2小时,保温至反应结束。

冷却至室温,将反应混合物倒出.通过工艺流程中的操作X,得到粗产品。

粗产品用无水硫酸镁处理至澄清取清液(粗酯)圆底烧瓶减压蒸馏,经过处理得到产品20.85g

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请回答以下问题:

1)步骤中不断从分水器下部分离出产物水的目的是                          .判断反应已结束的方法是                             

2)上述实验可能生成的副产物的结构简式为                 (填一种即可)

3)操作X中,应先用5%Na2CO3溶液洗涤粗产品.纯碱溶液浓度不宜过高,更不能使用氢氧化钠;若使用氢氧化钠溶液,对产物有什么影响?(用化学方程式表示)                    

4)操作X中,分离出产物的操作中必须使用的主要玻璃仪器有                                

5)粗产品提纯流程中采用减压蒸馏的目的是                                

6)本实验中,邻苯二甲酸二丁酯(式量是278)的产率为               

 

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W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是 (      )

A.阴离子的半径:Z>Y

B.气态氢化物稳定性:Z>Y>X

C.氧化物的水化物的酸性:Z>Y

D.元素W、X、Z各自最高和最低化合价的代数和分别为0、2、6

 

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