题目内容
【题目】含镁、氮、磷、砷等元素的化合物在化工生产、药物化学及催化化学等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_____（填序号）。
A．
B．
C．
D．
(2)晶格能又叫点阵能。它是1mol 离子化合物中的正、负离子从相互分离的气态结合成离子晶体时所放出的能量。MgO 晶格能可通过如图所示的Borm Haber循环计算得到。
Mg的第二电离能为______kJ·mol-1；MgO的晶格能为___________kJ·mol-1。
(3)乙二胺（H2NCH2CH2NH2） 是一种有机化合物，其中N原子的杂化类型是____，该有机化合物能与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_______（填 “Mg2+ ”或“Cu2+” ）。
(4) PCl5是一种白色固体，加热到160°C不经过液态阶段就变成蒸气，测得180°C下的蒸气密度（折合成标准状况）为9.3g·L-1，分子的极性为零，P-Cl键长为204pm和211pm两种。在180°C下PCl5蒸气中存在的分子形式为____（填化学式），分子的空间构型为______，P、Cl的电负性由大到小顺序为________。
(5)砷和铟组成的一种化合物属于半导体材料，其晶胞结构如图所示。已知晶胞的参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为_____g. cm-3 （用含a和NA的代数式表示）。
【答案】C 1451 3845 sp3 乙二胺的两个N原子提供孤对电子给金属离子形成配位键 Cu2+ PCl5 三角双锥型 Cl>P 
【解析】
(1)A．
电离出1个电子，属于Mg的第一电离能；
B．
电离出1个电子，属于Mg的第一电离能；
C．
电离出1个电子，属于Mg的第二电离能，但s电子的能量低；
D．
电离出1个电子，属于Mg的第二电离能，但p轨道能量较高；
(2)Mg的第二电离能是将Mg+转化为Mg2+时吸收的能量；MgO的晶格能为是Mg2+(g)与O2-(g)结合生成MgO(s)所释放的能量。
(3)乙二胺（H2NCH2CH2NH2）是一种有机化合物，其中N原子的价层电子对数为4 ，由此得出杂化类型；该有机化合物能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，可从形成配位键的条件分析原因；与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的离子，可从离子半径及空轨道进行分析。
(4)利用M=ρVm进行计算，可求出180°C时PCl5蒸气中存在的分子形式，五个原子形成的非极性分子，分子的空间构型为三角双锥，P、Cl的电负性与非金属性成正比。
(5)算出晶胞中所含的原子数，求出1个晶胞的质量，除以体积即得该晶体的密度。
(1)A．电离出1个电子，属于Mg的第一电离能；
B．电离出1个电子，属于Mg的第一电离能；
C． 电离出1个电子，属于Mg的第二电离能，但s电子的能量低，耗能多；
D．电离出1个电子，属于Mg的第二电离能，但p轨道能量较高，耗能相对于C中要小；
故选C。答案为：C；
(2)Mg的第二电离能是将Mg+转化为Mg2+时吸收的能量，从表中可提取出数据为1451 kJ·mol-1；MgO的晶格能为是Mg2+(g)与O2-(g)结合生成MgO(s)所释放的能量，从表中可提取出数据为3845 kJ·mol-1。答案为：1451；3845；
(3)乙二胺（H2NCH2CH2NH2）是一种有机化合物，其中N原子的价层电子对数为4 ，由此得出杂化类型为sp3；该有机化合物能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是乙二胺的两个N原子提供孤对电子给金属离子形成配位键；与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的离子Cu2+，因为Cu2+的半径较大且含有的空轨道多于Mg2+。答案为：sp3；乙二胺的两个N原子提供孤对电子给金属离子形成配位键；
(4)M=ρVm=9.3g·L-1×22.4L/mol=208g/mol，可求出180°C时PCl5蒸气中存在的分子形式为PCl5，五个原子形成非极性分子，分子的空间构型为三角双锥；因为非金属性Cl>P ，所以P、Cl的电负性Cl>P。答案为：PCl5；三角双锥型；Cl>P；
(5)晶胞中所含的In原子数为8×
+6×
=4，所含As原子数为4，则该晶体的密度为
=。答案为：。
【题目】描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示，下表是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)
酸或碱 | 电离平衡常数(Ka或Kb) |
CH3COOH | 1.8×10-5 |
HNO2 | 4.6×10-4 |
HCN | 5×10-10 |
HClO | 3×10-8 |
NH3H2O | 1.8×10-5 |
下表是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp)：
难(微)溶物 | 溶度积常数(Ksp) |
BaSO4 | 1×10-10 |
BaCO3 | 2.6×10-9 |
CaSO4 | 7×10-5 |
CaCO3 | 5×10-9 |
请回答下列问题：
(l)写出HCN的电离方程式：___________，HClO的电子式__________。
(2)表中所给的四种酸中，酸性最强的是__________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大且电离常数改变的操作是__________(填字母序号)。
A.加少量冰酷酸 B.降低温度 C.加水稀释 D.升高温度 E.加少量的CH3COONa固体
(3)CH3COONH4的水溶液呈__________(选填“酸性”、“中性”或“碱性”)，该溶液中存在的各离子浓度大小关系是__________。
(4)工业中常将BaSO4转化为BaCO3后，再将其制成各种可溶性的钡盐(如BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末，并不断补充纯碱，最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量BasO4悬浊液，在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌，为使SO42－物质的量浓度不小于0.02 mol·L－1，则溶液中CO32－物质的量浓度应≥__________mol·L－1。