题目内容
【题目】磷及含磷化合物是重要的化工原料,广泛应用于洗涤剂、农药、医药、水处理等行业回答下列问题:
(1)基态P原子的轨道表示式为 ___(填字母)。
a.[Ne] b.[Ne]
c.[Ne] d.[Ne]
(2)黑磷是磷的一种同素异形体,与石墨烯类似,其晶体结构片段如图所示:
其中最小的环为___元环,每个环平均含有___个P原子。
(3)杀虫剂敌敌畏是有机磷化合物,其结构简式如图所示,其中C原子的杂化方式为____,甲基得一个电子后为CH3-,其空间构型为_____。
(4)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,晶体中磷原子作面心立方最密堆积,硼原子填入四面体空隙中。
①PH3、NH3、BP三种物质的熔沸点由大到小的顺序为_____。
②磷化硼晶胞结构如图所示,晶胞参数a=b=c=478pm,α=β=γ=90°,则磷化硼的密度是___g·cm-3。(列出计算表达式,设阿伏加德罗常数为NA)
【答案】a 六 2 sp3、sp2 三角锥形 BP>NH3>PH3
【解析】
(1)基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3或[Ne] 3s23p3,
则轨道表示式为 [Ne]
答案选a;
(2)根据题干图示,黑磷晶体结构片段,最小的环为六元环,每个环含有六个P,每个P被三个环共用,每个环只占有一个P原子的三分之一,因此每个环平均含有2个P原子。
答案为:六;2;
(3)在有机化合物中,以全部为单键链接的碳是sp3杂化,双键连接的碳为sp2杂化,其结构简式如图所示,由全部单键的其中C(甲基),还含有碳碳双键,因此碳原子的杂化方式为sp3、sp2;甲基得一个电子后为CH3-,中心原子为碳,其价电子对数=3+=4,该离子由四个原子组成,空间构型为三角锥形;
答案为:sp3、sp2 ;三角锥形
(4)①磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,熔沸点最高,NH3中含有氢键,三种物质的熔沸点由大到小的顺序为BP> NH3> PH3。
②磷原子半径大,硼原子半径小,因此大黑球为磷原子,小白球为硼原子。晶胞中磷原子的个数=,硼原子的个数=4;晶胞参数a=b=c=478pm,α=β=γ=90°,该晶胞为立方体,晶胞密度ρ=
=
=
;
答案为:。
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【题目】有五种短周期元素,它们的结构、性质等信息如下表所述:
元素 | 结构、性质等信息 |
A | 是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素,该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂 |
B | B与A同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性 |
C | 元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂 |
D | 是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂 |
E | L层上有2对成对电子 |
请根据表中信息填空:
(1)A原子的核外电子排布式为___________。
(2)B元素在周期表中的位置:__________________;离子半径:B___ A(填“大于”或“小于”)
(3)C原子的价电子排布图是___________,其原子核外有__________个未成对电子,能量最高的电子为___________轨道上的电子,其轨道呈___________形。
(4)D原子的电子排布式为___________。D-的结构示意图是________________
(5)C、E元素的第一电离能的大小关系是___________(用元素符号表示)。
(6)已知CD3分子中D元素为+1价,则C、D的电负性大小关系是________________(用元素符号表示),CD3与水反应后的产物是__________和__________。
【题目】氯化亚砜(SOCl2)在科研和工业上应用比较广泛。回答下列问题:
I.工业上利用尾气SO2与SCl2、Cl2反应合成氯化亚砜。发生如下反应:
①Cl2(g)+SO2(g)SO2Cl2(g) △H =-471.7kJmol-1
②SO2Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g) △H=-5.6kJmol-1
567K时,在10L密闭容器中,充入一定量的Cl2、SO2和SCl2,测得初始压强为P0反应过程中容器内总压强(P)随时间(t)变化(反应达到平衡时的温度与起始温度相同)如图所示,起始各组分及达平衡时SO2Cl2(g)的物质的量如表。
各组分 | Cl2 | SO2(g) | SCl2(g) | SO2Cl2(g) | SOCl2(g) |
起始/mol | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0 | 0 |
平衡/mol | 0.2 |
(1)图中数据显示0~l min体系压强增大的原因是____。
(2)反应①、②达到平衡时,SCl2的转化率为__。
(3)pK=-lgK,567K时,上述反应②的pK=___(结果保留两位有效数字,已知lg2=0.30)。
(4)567K下,若压缩容器体积为5L,则平衡时c(SO2)__(填“大于” “小于”或“等于”)上述反应平衡时的c(SO2)。
II.氯化亚砜常用于合成正丁酰氯。向连有尾气吸收装置的容器中按照物质的量1:1.5投料比加入正丁酸和氯化亚砜,反应为CH3CH2CH2COOH+SOCl2CH3CH2CH2COCl+SO2↑+HCl↑。实验测得温度和时间对反应的影响如表:
序号 | 实验方法 | 收率/% |
1 | 25℃,反应6h | 73.60 |
2 | 25℃,反应8h | 74.60 |
3 | 75℃,反应2h | 75.00 |
4 | 75℃,反应3h | 76.00 |
5 | 先25℃,反应1h;后75℃,反应0~1h | 81.10 |
6 | 先25℃,反应1h;后75℃,反应0~1h | 87.10 |
(5)若开始在较高温度下反应,则会放出大量气体。通过分析上表数据,选择合理实验方法的序号为___。说明你选用实验方法的理由:____。