题目内容

(9分)长期以来一直认为氟的含氧酸不存在。但是至1971年斯图杰尔和阿佩里曼(美)成功地合成了次氟酸后,这种论点被剧烈地动摇了。他们是在0℃以下将氟化物从细冰末的上面通过,得到毫克量的次氟酸。
⑴以下两种结构式,能正确表示次氟酸结构的是    。A、H—O—F    B、H—F—O
⑵次氟酸中氧元素的化合价为       ,次氟酸的电子式为              ,次氟酸分子中共价键的键角     180°(填“<”或“=”)。
⑶下面给出了几个分子和基团化学键的键能:
 
H2
O2
F2
OH
OF
HF
E/(kJ/mol)
432
494
155
424
220
566
 
请计算反应 2HOF(g)  =  2HF(g) + O2(g)的反应热(△H),近似为  kJ/mol。从计算结果预测次氟酸的一条化学性质:                    
⑷次氟酸能被热水瞬间分解,生成一种常见的物质M,M是18e-,且被称为“绿色氧化剂”。写出次氟酸与热水反应的化学方程式:                                
(9分,除最后一空及反应热2分,其余每空1分)
⑴A;                      ⑵0、HOF的电子式(略)、<;
⑶-338、具有强氧化性;     ⑷HOF+H2OHF+H2O2
(1)氧元素能写出2对电子对,所以答案选A。
(2)由于氟元素是-1价,氢元素是+1价,所以氧元素是0价。次氟酸的电子式为,由于分子不是直线型结构,所以键角小于180°.
(3)反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,因此反应热为2×424kJ/mol+2×220kJ/mol-2×566kJ/mol-494kJ/mol=-338kJ/mol,即反应是放热反应,所以具有强氧化性。
(4)根据M的性质和结构可知,M应该是双氧水,方程式为HOF+H2OHF+H2O2
练习册系列答案
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(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.《物质结构与性质》2010年上海世博会场馆,大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管(LED)。目前市售LED品片,材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓)为主。砷化镓的品胞结构如图10。试回答:
图10
(1)镓的基态原子的电子排布式是              
(2)砷化镓品胞中所包含的砷原子(白色球)个数为           ,与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为              
(3)下列说法正确的是             (填字母)。
A.砷化镓品胞结构与NaCl相同
B.第一电离能:As>Ga 
C.电负性:As>Ga
D.砷化镓晶体中含有配位键
E.GaP与GaAs互为等电子体
(4)N、P、As处于同一主族,其氢化物沸点由高到低的顺序是              
(5)砷化镓可由(CH33Ga和AsH3在700℃时制得。(CH33Ga中镓原子的杂化方式
                
B.《实验化学》某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
⑴提出假设 
①该反应的气体产物是CO2
②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是         
⑵设计方案 如图11所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

图11
⑶查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气。
请写出该反应的离子方程式:                         
⑷实验步骤
①按上图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀,放入48.48g的硬质玻璃管中;
②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;
④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;
⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为             
⑸数据处理
试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式                。 ⑹实验优化 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为:应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由是                   
②从环境保护的角度,请你再提出一个优化方案:                             

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