题目内容
【题目】第ⅤA族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含第ⅤA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。
(1)砷元素的基态原子价电子排布图为______________。
(2)汽车安全气囊的产生药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质,在NaN3固体中阴离子的立体构型______________。
(3)王水溶解黄金的反应如下:Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO↑+2H2O,产物中的H[AuCl4]是配合物,它的配位体是______________,发生电离的方程式为______________
(4)砷化镓属于第三代半导体,它能直接将电能转变为光能,砷化镓灯泡寿命是变通灯泡的100倍,而耗能只有其10%。推广砷化镓等发光二极管(LED)照明是节能减排的有效举措,已知砷化镓的晶胞结构如图,晶胞棱长为apm。
①砷化镓的化学式______________,镓原子的配位数为______________。
②砷化镓的晶胞中m位置Ga原子与n位置As原子之间的距离为________pm (用含“a”的表达式表示)
【答案】(1);
(2)直线型;
(3)Cl, H[AuCl4] ==="[" AuCl4]-+ H+
(4)①GaAs, 4; ②。
【解析】试题分析:(1)砷元素位于第四周期第ⅤA族,基态原子价电子排布式为4s24p3,基态原子价电子排布图为,答案为:;(2)N3-和CO2互为等电子体,分子构型相似,所以N3-的空间构型为直线形,答案为:直线形;(3)H[AuCl4]是配合物,其中H+是外界,[AuCl4]-是内界,中心离子是Au3+,它的配位体是Cl-,发生电离的方程式为H[AuCl4] ==="[" AuCl4]-+ H-+,答案为:ClH[AuCl4] ==="[" AuCl4]-+ H+;(4)①根据砷化镓的晶胞结构图可以看出,As原子主要位于晶胞内,个数为4个,Ga原子位于顶点和面心,个数为8×1/8+6×1/2=4,所以砷化镓的化学式为:GaAs,答案为:GaAs;Ga原子的配位数为4,答案为:GaAs, 4;②砷化镓的晶胞中m位置Ga原子与n位置As原子之间的距离为1/4体对角线的长度,所以距离为,答案为:.
【题目】丙烯腈(CH2=CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产,主要副产物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等,回答下列问题:
(1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:
①C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=-515kJ/mol
①C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=-353kJ/mol
两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是________;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是________;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是________。
(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应温度为460℃。低于460℃时,丙烯腈的产率________(填“是”或者“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是________;高于460℃时,丙烯腈产率降低的可能原因是________(双选,填标号)
A.催化剂活性降低 | B.平衡常数变大 | C.副反应增多 | D.反应活化能增大 |
(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知,最佳n(氨)/n(丙烯)约为,理由是_______________。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为________。