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太阳能电池板材料除单晶硅外,还有氮、硼、硒、钛、钴、钙等化学物质。 (1)基态钙...

太阳能电池板材料除单晶硅外,还有氮、硼、硒、钛、钴、钙等化学物质。

(1)基态钙原子的电子排布式_________________,金属钴堆积方式与镁相似,都属于六方最密堆积,其配位数是________________

(2)氮元素的第一电离能在同周期中从大到小排第_______位;写出与NO3-互为等电子体的一种非极性分子的化学式___________

(3)晶体硼的结构单元是正二十面体,每个单元中有12个硼原子(如图),其中有两个原子为10B,其余为B,则该结构单元有_____种不同的结构类型。已知硼酸(H3BO3)为一元弱酸,解释其原因_________。硼酸的结构与石墨相似,层内的分子以氢键相连,含1mol硼酸的晶体中有______mol氢键。

(4)六方相氮化硼的结构与石墨相似,B的杂化方式是___________,其不导电的原因是___________

(5)在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至饱和,可得到配位数为6,组成为TiCl3·6H2O的晶体,该晶体中两种配体的物质的量之比为1:5,则该配离子的化学式为___________

(6)钴晶体的一种晶胞是一种体心立方堆积(如同所示),若该晶胞的边长为a nm,密度为ρg/cm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则钴的相对原子质量可表示为___________

 

1s22s22p63s23p64s2 12 3 SO3或者BF3(写出其他合理答案也可) 3种 H3BO3与一个水分子可形成配位建,产生[B(OH)4]-和一个H+ 3 sp2 层状结构中没有自由移动的电子 [TiCl(H2O)5]2+ 5 a3 ρNA x10-22 【解析】(1)钙的核电荷数为20,基态钙原子的电子排布式1s22s22p63s23p64s2,Mg晶体属于六方最密堆积,配位数为12; (2)同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于同周期相邻元素的,稀有气体的第一电离能最大,故第二周期第一电离能:Ne>F>N>O>C>Be>B>Li,原子数目相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体,与NO3-互为等电子体的一种非极性分子化为SO3等; (3)两个10B有3位置,为图中上下顶点位置,其中一个处于上顶点,另外的一个处于上层阴影中顶点,或者下层阴影中顶点,有3种结构,H3BO3与一个水分子可形成配位建,产生[B(OH)4]-和一个H+ ,可推知硼酸为一元弱酸;1个硼酸分子形成了6个氢键,但每个氢键是2个硼酸分子共用的,所以平均含3个氢键,则含有1molH3BO3的晶体中有3mol氢键。 (4)硼原子和四个N原子形成4个共价单键,所以B原子的杂化轨道类型为sp3,六方相氮化硼的结构与石墨相似,应为层状结构,但没有自由移动的电子,故不能导电; (5)配位数为6、组成为TiCl3•6H2O的绿色晶体,该晶体中两种配体的物质的量之比为1:5,而晶体中只含有3个Cl-,所以配体数目多的是H2O,H2O和Cl-比值为5:1,所以该配离子的化学式为[TiCl(H2O)5]2+; (6)根据晶胞结构,在晶胞中含有钴原子数为1+8×=2,晶胞边长为anm=a×10-10cm,晶胞体积V=(a×10-10cm)3,钴的相对原子质量为M,则1mol的质量为2Mg,ρ=m/V=2M/(NA×V),M=5 a3ρNA ×10-22。 点睛:解答时注意“同一周期元素中,元素第一电离能的变化趋势,及异常现象”,为答题的关键和易错点。所谓第一电离能:气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,符号I,单位kJ/mol。电离能的变化规律一般为:①同周期:第一种元素的第一电离能最小,最后一种元素的第一电离能最大,总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势。②同族元素:从上至下第一电离能逐渐减小。③同种原子:逐级电离能越来越大(即I1≤I2≤I3…)。  
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合理利用或转化NO2SO2CONO等污染性气体是人们共同关注的课题。

.某化学课外小组查阅资料后得知:2NO(g)O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:

2NO(g)N2O2(g)()   v1=k1·c2(NO)v1=k1·c(N2O2)  H1<0

N2O2(g)O2(g)2NO2(g)()  v2=k2·c(N2O2)·c(O2)v2=k2·c2(NO2) ∆H2<0

请回答下列问题

1反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)H________________(用含H1H2的式子表示)。一定温度下反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)达到平衡状态写出用k1k1k2k2表示平衡常数的表达式K_____________________

2决定2NO(g)O2(g)2NO2(g)反应速率是反应②反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小关系为E1________E2(“>”“<”“=”)

.(3反应N2O4(g)2NO2(g)在一定条件下N2O4NO2的消耗速率与自身压强有如下关系v(N2O4)k1·p(N2O4)v(NO2)k2·p2(NO2)。其中k1k2是与温度有关的常数。一定温度下,相应的速率与压强关系如图所示,在图中标出的点中,能表示该反应达到平衡状态的两个点是_______________,理由是__________________________________________________________________________________________

425℃时,将a mol·L1的氨水溶液与0.02 mol·L1 HCl溶液等体积混合后溶液恰好呈中性(忽略溶液混合后体积的变化),用含a的表达式表示250CNH3·H2O的电离常数Kb_________________。用质量分数为17%,密度为0.93 g/cm3的氨水,配制200 mL a mol·L1的氨水溶液所需原氨水的体积V___________mL

5)如图电解装置可将雾霾中的NOSO2分别转化为NH4+SO42。物质A的化学式为_________,阴极的电极反应式是__________________________

 

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S2Cl2是一种重要的化工产品。常温时是一种有毒并有恶臭的金黄色液体,熔点-76℃,沸点138℃,易与水反应,进一步氯化可得SCl2。SCl2是樱桃红色液体,易挥发,熔点-122℃,沸点59℃。SCl2 与S2Cl2相似,有毒并有恶臭,且更不稳定。S2Cl2可用下列装置制备。

回答下列问题:

(1)写出S2Cl2的电子式________________;装置a中的试剂是________________

(2)写出实验室制取Cl2的离子反应方程式________________________________________________

(3)装置b中发生反应前,需进行的操作是________________________

(4)装置e作用是______________________________________________________

(5)为了获得到纯净的S2Cl2,需要进行的操作名称是________________

(6)将S2Cl2放入水中会产生沉淀和气体,写出S2Cl2与水反应的化学方程式_____________________。检验所产生的气体的方法是_____________________________________________________________

 

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炼锌厂的铜镉废渣中含有铜、锌、镉、铁、砷等元素,其含量依次减少。对这些元素进行提取分离能减少环境污染,同时制得ZnSO4·7H2O实现资源的再利用。其流程图如下。已知FeAsO4难溶于水;ZnSO4·7H2O易溶于水,难溶于酒精。

金属离子

Fe3+

Zn2+

Mn2+

Cu2+

Cd2+

开始沉淀pH

2.7

6.5

7.7

5.2

6.9

沉淀完全pH

3.2

8.0

9.8

6.4

9.4

 

请回答下列问题:

(1)提高浸出率可以采用的方法是(写出其中一点即可______________

(2)滤液I中有少量的AsO33-,若不除去,则AsO33-Cd反应会产生一种有毒氢化物气体,该气体的分子式为_________。向滤液I中逐滴滴人酸性KmnO4溶液可与AsO33-发生反应生成FeAsO4,完成该反应的离子方程式:_________

___Fe2++___AsO33-+___MnO4-+   =   Mn2++  FeAsO4↓+    □,判断该滴定终点的现象是_______

(3)流程中②调节pH时可以选用的试剂为________,滤渣Ⅱ的主要成份为________

(4)常温下Zn(OH)2的溶度积Ksp=_____________________

(5)制得的ZnSO4 • 7H2O需洗涤,洗涤晶体时应选用试剂为________________

 

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常温下,用0.10 mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为 0.10mol • L-1CH3COOH(Ka=1.75×10-5)溶液和HCN (Ka=4.9×10-10)溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是

A. 曲线I和曲线Ⅱ分别代表的是CH3COOHHCN

B. 点③和点⑤所示溶液中:c(CN-)=c(CH3COO-)

C. 点①和点②所示溶液中:cCH3COO--cCN-=cHCN-cCH3COOH

D. 在点②和③之间(不包括端点存在关系: c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-) (A-代表溶液中的酸根离子)

 

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我国对可呼吸的钠-二氧化碳电池的研究取得突破性进展,该电池的总反应式为:4Na+3CO22Na2CO3+C,其工作原理如图所示(放电时产生的碳酸钠固体储存于碳纳米管中。关于该电池,下列说法错误的是

A. 充电时,Na+从阳极向阴极移动

B. 可以用乙醇代替TEGDME做有机溶剂

C. 放电时,当转移1mol电子负极质量减轻23g

D. 放电时,正极反应为3CO2 + 4Na++4e- = 2Na2CO3 + C

 

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