题目内容
【题目】I．铬单质硬度大，耐腐蚀，是重要的合金材料。
（1）基态铬原子的价电子轨道表示式为________________；CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4互溶，据此判断CrO2Cl2的晶体类型属于_________________。
（2）配合物CrCl3·6H2O的配位数为6，它有三种不同组成、不同颜色的固体，其中一种为浅绿色固体，该固体与足量硝酸银溶液反应时，0.5mol固体可生成1mol氯化银沉淀，则这种浅绿色固体的配体个数比（Cl-：H2O）为_____________。
II.砷化镓为第三代半导体材料，晶胞结构如图所示：
（3）砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃下反应制得，反应的化学方程式为__________。
（4）AsH3分子的立体构型为__________，其中As原子的杂化方式是______。1个(CH3)3Ga分子中含有_________个σ键，砷的第一电离能_______（填“>”或“<”）镓的第一电离能。
（5）砷化镓晶休中砷和镓的最近原子核间距为a nm，砷化镓的摩尔质量为bg·mol-1，阿伏加德罗常数值为NA，则砷化镓晶体的密度表达式是_____________g·cm-3。
【答案】 
分子晶体 1：5 (CH3)2Ga+AsH3
3CH4+GaAs 三角锥形 sp3 12 > 
【解析】试题分析：（1）Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，其3d、4s电子为其价电子;根据相似相容原理分析；(2)浅绿色固体CrCl3·6H2O与足量硝酸银反应时，1mol固体可生成2mol氯化银沉淀，说明三个Cl-中只有一个作配位体，由于其配位数为6，所以还有5个水作配位体。Ⅱ.(3)根据元素守恒得方程式: (CH3)3Ga+AsH3
3CH4+GaAs。(4)镓的价电子对数为(5+3)÷2=4，镓原子的杂化方式是sp3杂化，镓原子有1个孤对电子。共价单键为σ键；同周期元素第一电离能从左到右增大；(5)在砷化镓晶胞中，含有Ga:8×1/8+6×1/2=4,含有As:4个，因此每个晶胞中含有4个GaAs。在砷化镓晶体中最近的砷和镓原子核间距为a cm，由于As处于与它相连的四个Ga构成的四面体的几何中心。距离最近且相等的As原子之间的距离为L.则
;
.最近的两个As在晶胞面对角线的1/2处。设该晶胞的长度是x cm ,则
;解得x= 
是则砷化镓晶体密度的表达式为:
.整理可得
解析：（1）基态铬原子的价电子轨道表示式为Cr原子核外电子数为24，其3d、4s电子为其价电子，基态铬原子的价电子轨道表示式为; CCl4为非极性分子溶剂，根据相似相容原理可知CrO2Cl2的晶体类型是分子晶体；(2)浅绿色固体CrCl3·6H2O与足量硝酸银反应时，1mol固体可生成2mol氯化银沉淀，说明三个Cl-中只有一个作配位体，由于其配位数为6，所以还有5个水作配位体，则这种浅绿色固体的配体个数比（Cl-：H2O）为1：5；Ⅱ.(3)根据元素守恒得方程式: (CH3)3Ga+AsH33CH4+GaAs。(4) AsH3中镓的价电子对数为(5+3)÷2=4，镓原子的杂化方式是sp3杂化，镓原子有1个孤对电子，所以AsH3的空间构型为三角锥形。共价单键为σ键，1个(CH3)3Ga分子中含有12个σ键，同周期元素第一电离能从左到右增大，砷的第一电离能>镓的第一电离能。(5)根据以上分析，设该晶胞的长度是x cm ,则
;解得x= 
是则砷化镓晶体密度的表达式为:.整理可得
发散思维新课堂系列答案
【题目】四氯化钛(TiCl4)是制取航天工业材料——钛合金的重要原料。实验室以TiO2和CCl4为原料树取液态TiCl4的装置如图所示（部分夹持装置省略）。
已知：有关物质的性质如下表：
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其他 |
CCl4 | -23 | 76 | 与TiCl4互溶 |
TiCl4 | -25 | 136 | 遇潮湿空气产生白雾，在550 ℃时能被氧气氧化 |
请回答下列问题：
（1）仪器A的名称是________，仪器A中盛装的试剂是___________。
（2）CCl4的电子式为__________。
（3）装置C处硬质玻管中反应的化学方程式为__________________。
（4）TiCl4遇潮湿空气会产生TiO2，反应的化学方程式为________________。
（5）仪器N中收集到的物质主要有___________（写化学式），从产物中分离出TiCl4的实验方法是_____________。
（6）TiCl4还可由TiO2、焦炭和氯气在加热条件下制得，生成体积比为2∶1的CO和CO2混合气体，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。请设计实验方案验证产物气体中有CO:_______________。
【题目】二碳化学的研究在工业生产中具有重要意义。
(1)在一定温度和压强下，已知：
化学键 | C—H | C—O | O—H | C=O | O=O | C—C |
键能(kJ·mol-1) | 414 | 326 | 464 | 728 | 498 | 332 |
①CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)
CH3CHO(g)+H2O(g)△H1=____________。
②若2CH3CHO(g)+O2(g)2CH3COOH(g)反应可自发进行，
则CH3CH2OH(g)+O2(g)CH3COOH(g)+H2O(g)△H2_____0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)将一定量CH3CH2OH和O2充入恒温、恒压密闭容器中，发生反应2CH3CH2OH(g)+O2(g)2CH3CHO(g)+2H2O(g)至平衡状态。下列图像不合理的是_________。
(3)己知：25℃，Ka(CH3COOH)=1.75×10-5，Kb(NH3·H2O)= 1.75×10-5， 
≈1.3，lgl.3≈0.1
①25℃，0.lmol·L-1CH3COOH 溶液的pH =______；将0.1 mol·L-1CH3COOH溶液与0.1mol·L-1的氨水等体积混合，所得溶液中离子浓度大小关系为__________________。
②25℃，0.2 mol·L-1NH4Cl溶液中NH4+水解反应的平衡常数Kh=_____ (保留2位有效数字)。
③25℃，向0.1 mol·L-1氨水中加入少量NH4Cl固体，NH3·H2ONH4+ + OH-的电离平衡_______（填“正”、“逆”或者“不”）移；请用氨水和某种铵盐（其它试剂与用品自选)，设计一个实验证明NH3·H2O是弱电解质___________。