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第一代半导体材料(Si. Ge等)与第二代半导体材料(GaAs、 InSb等)一...

第一代半导体材料(Si. Ge等)与第二代半导体材料(GaAs、 InSb等)一起,将人类推进了信息时代。近年来,以碳化硅( SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料的出现,开辟了人类资源和能源节约型社会的新发展,也成为了科学家研究的热点。

(1)基态锗原子的价电子排布图为_____

(2)N、P、As位于同一主族,基态氮原子的核外共有____种不同运动状态的电子,N20的空间构型为____,与P043-互为等电子体的分子有 ____(填一种即可)。

(3)酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学中的光敏剂、催化剂等方面得到广泛的应用,其结构如图所示,中心离子为钴离子。

酞菁钴中碳原子的杂化轨道类型为____;与钴离子通过配位健结合的氮原子的编号是_____

(4)已知PH3分子的键角约为94°,而AsH3分子的键角约为91.8°,试用价层电子对互斥理论解释PH3的键角比AsH3的键角大的原因_____________________

(5)第三周期主族元素中,按第一电离能大小排序,第一电离能在磷和铝之间的元素有______

(6)氮化硼、氮化铝、氮化镓的结构类似于金刚石,熔点如表中所示:

试从结构的角度分析它们熔点不同的原因___________________

(7)磷化铝晶胞如图所示,若两个铝原子之间的最近距离为d pm,NA代表阿伏加德罗常数   的值,则磷化铝晶体的密度ρ= ____g/cm3

 

7 直线形 CCl4(或SiF4等) sp2 1、3 P原子半径比As原子半径小,PH3分子中成键电子对间的距离较近,斥力更大 Mg、Si、S 氮化硼、氮化铝、氮化镓都是原子晶体,键长依次增大,键能依次降低,熔点依次降低 【解析】试题分析:(1)基态锗原子的价电子排布式是4S24P2;(2)有几个电子就有几种运动状态;根据N20与CO2是等电子体; P043-由5个原子构成,价电子数是32;(3) 酞菁钴中碳原子都有3个 键,无孤对电子;氮原子最外层有5个电子,能形成3个共价键;(4) P原子半径比As原子半径小,PH3分子中成键电子对间的距离较近,斥力更大;(5)同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大,ⅡA元素的S轨道全充满为稳定状态,第一电离能大于ⅢA;ⅤA的元素P轨道半充满为稳定状态,所以第一电离能大于ⅥA的元素;(6) 氮化硼、氮化铝、氮化镓都是原子晶体,键长依次增大,键能依次降低;(7)根据均摊原则计算晶胞的化学式,两个铝原子之间的最近距离为d pm,则晶胞的体积为 ,根据 计算密度; 解析:(1)基态锗原子的价电子排布图是;(2)氮原子核外有7个电子,有7种运动状态;N20与CO2是等电子体,CO2是直线型分子,所以N20的空间构型是直线型;P043-由5个原子构成,价电子数是32,所以与P043-互为等电子体的分子有CCl4(或SiF4等);(3) 酞菁钴中碳原子都有3个 键,无孤对电子,所以碳原子的杂化轨道类型为sp2;氮原子最外层有5个电子,能形成3个共价键,2,4两个氮原子都有3个共价键,1,3两个氮原子有4个键,所以1,3两个氮原子与钴离子通过配位健结合;(4) P原子半径比As原子半径小,PH3分子中成键电子对间的距离较近,斥力更大,所以PH3的键角比AsH3的键角大;(5)同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大,ⅡA元素的S轨道全充满为稳定状态,第一电离能大于ⅢA;ⅤA的元素P轨道半充满为稳定状态,所以第一电离能大于ⅥA的元素;所以第三周期主族元素中,按第一电离能大小排序,第一电离能在磷和铝之间的元素有Mg、Si、S;(6) 氮化硼、氮化铝、氮化镓都是原子晶体,键长依次增大,键能依次降低,熔点依次降低;(7)根据均摊原则,晶胞中P原子数是4,Al原子数是 ,所以晶胞的摩尔质量是232g/mol,两个铝原子之间的最近距离为d pm,则晶胞的体积为 , g/cm3;  
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碲(Te)广泛用于彩色玻璃和陶瓷。工业上用精炼钢的阳极泥(主要含有TeO2、少量Ag、 Au)为原料制备单质碲的一种工艺流程如下:

已知Te02微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱。

(1)“碱浸”时所用的试剂是 ___(填化学式)。

(2)碱浸后的“滤渣”可用于____

(3)“沉碲”时,缓慢加入H2SO4,并不断搅拌。为生成TeO2沉淀需控制溶液的pH为4.5—5.0,其原因是____

(4)“酸溶”后,将SO2通入TeC14酸性溶液中进行“还原”得到碲,该反应的化学方程式是____

(5) 25℃时,亚碲酸(H2Te03)的Kal=lxl0-3,Ka2=2×l0-8

①0.lmol/L的NaHTe03的溶液中c(TeO32-) - c(H2TeO3)= ____(填离子浓度表达式)。

②0.lmol.L-1的NaHTe03溶液呈__________填“酸性”,“碱性”,“中性”)理由是____(写出利用平衡常数汁算及推理过程).

 

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汽车尾气中通常含有NOCO等大气污染物,科学家寻找高效催化剂实现了汽车尾气的转化,进而减少汽车尾气对大气的污染。

(1)100 kPa298.15 K下,由稳定单质生成1 mol化合物的焓变称为该物质在 298.15 K时的标准摩尔生成焓。已知NO标准摩尔生成焓AH= +91.5 kJ/moI,CO的标准燃烧热AH=- 283kJ/mol,由此写出NOCO反应的热化学反应方程式____

(2) 一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入4.0molNO24.0molCO,在催化剂作用下发生反应4CO(g)+2NO2(g) = N2(g)+4CO2(g) H<0,测得相关数据如下:

5~l0min,用NO2的浓度变化表示的反应速率为____

②以下表述能说明该反应己达到平衡状态的是____

A.气体颜色不再变化

B.气体密度不再变化

C.气体平均相对分子质量不再变化

20 min时,保持温度不变,继续向该容器中加入l.0mol NO2l.0molCO,在t1时反应再次达到平衡,则N02的转化率比原平衡____(填增大”、“减小不变)。

④该温度下反应的化学平衡常数K= _____(保留两位有效数字)。

____ N2O4NO2之间存在反应N2O4(g) 2NO2(g )。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中,在一定条件下,该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系:v(N2O4)=klp(N2O4)v(NO2)=k2P2(NO2),其中k1、k2是与反应温度有关的常数。则一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1=_____。(Kp为平衡分压代替平衡浓度计算所得的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)

(4)电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路,原理是将NOx在电解池中分解成无污染的N2除去,如图示,两电极间是固体氧化物电解质,在一定条件下可自由传导 O2-,如果NOxNO,则电解池阴极电极反应式为______

 

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氯化铁,黑棕色结晶,熔点306℃、沸点315℃,易升华;FeCl3易溶于水且具有强烈的吸水性。某化学兴趣小组利用如下装置(夹持仪器略去)制备氯化铁晶体 ( FeCl3.6H2O)。

(1)仪器A的名称是 ____,在该实验中长导气管的作用是____,同时防止盐酸挥发污染环境。

(2)装置甲中发生反应的离子方程式为 ____,装置丙的作用为__________________

(3)为顺利达成实验目的,实验过程中先关闭弹簧夹l和3,打开弹簧夹2,再打开乙装置中的活塞,待铁粉完全溶解后,关闭乙中的活塞,___ 再打开甲中的活塞。

(4)在实验过程中判断乙瓶中铁元素完全转化成氯化铁的方法是:取试样于试管中,然后向试管中力口入 __(填试剂)后观察现象。

(5)反应结束后,将乙中溶液边加入____,边进行加热浓缩、____、过滤、洗涤、干燥即得到产品。

 

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根据下列实验操作和现象得出的相关结论正确的是

A. A    B. B    C. C    D. D

 

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常温下,Ka1(H2C2O4)=10-1.3,Ka2(H2C2O4)=10-4.2。用0.l000mol/L NaOH溶液滴定10.00 mL 0.l000mol/L H2C2O4溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是

A. 点①所示溶液中:

B. 点②所示溶液中:

C. 点③所示溶液中:

D. 点④所示溶液中:

 

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