题目内容
【题目】镓(Ga)、锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)的单质及某些化合物如砷化镓、磷化镓等都是常用的半导体材料。回答下列问题：
(1)基态硒原子的核外电子排布式为[Ar]__________，核外电子占据的最高能层的符号是________________。
(2)砷与锗、硒是同周期主族元素，该三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______________________。
(3)单晶锗具有金刚石结构，其原子之间存在的作用力为__________________。
(4)水晶的主要成分是二氧化硅，在水晶中硅原子的配位数是____________。硅与氢结合能形成一系列的二元化合物SiH4、Si2H6等，与氯、溴结合能形成SiCl4、SiBr4，上述四种物质沸点由高到低顺序为_______________，丁硅烯(Si4H8)中
键与
键个数之比为______________。
(5)已知GaCl3的熔点77. 9 °C ，沸点201°C ； GeCl4的熔点 -49. 5 °C ，沸点84 °C，则GaCl3的晶体类型为______________，GaCl3的杂化轨道类型为_____________，GeCl4的空间构型为_________________。
(6)砷化稼的晶胞结构如图所示，若该晶体密度为
］则晶胞参数a =_____________cm (用NA表示阿伏加德罗常数)。
【答案】3d104s24p4 N As＞Se＞Ge 共价键 4 SiBr4＞SiCl4＞Si2H6＞SiH4 11：1 分子晶体 sp2 正四面体 
【解析】
(1) Se是34号元素，处于第四周期第第ⅥA族；其最外层电子处于电子层第四层；
(2) 同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但IIA族、VA族元素第一电离能高于相邻元素的；
(3) 单晶锗具有金刚石型结构，Ge原子与周围4个Ge原子形成正四面体结构，向空间延伸的立体网状结构，属于原子晶体。
(4) 水晶晶体中1个硅原子结合4个氧原子，同时每个氧原子结合2个硅原子，以[SiO4]四面体结构向空间延伸的立体网站结构；均属于分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高；丁硅烯(Si4H8)与丁烯结构类似，分子中有8个Si-H键，1个Si=Si双键、2个Si-Si键，单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键；
(5)GaCl3的熔沸点很低，符合分子晶体的性质；GaCl3中Ga原子形成3个Ga-Cl键，没有孤电子对，杂化轨道数目为3；GeCl4中Ge原子形成4个Ge-Cl键，没有孤电子对，价层电子对数为4，微粒空间构型与VSEPR模型相同；
(6)均摊法计算晶胞中As、Ga原子数目，结合密度计算晶胞体积，晶胞体积开三次方可得晶胞参数。
(1) Se是34号元素，处于第四周期第ⅥA族，核外电子排布式为：[Ar]3d104s24p4 ；其最外层电子处于电子层第四层，则核外电子占据的最高能层的符号是N；
(2) 同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但IIA族、VA族元素第一电离能高于相邻元素的，故第一电离能为：As＞Se＞Ge；
(3) 单晶锗具有金刚石型结构，Ge原子与周围4个Ge原子形成正四面体结构，向空间延伸的立体网状结构，属于原子晶体，Ge原子之间形成共价键；
(4) 水晶晶体中1个硅原子结合4个氧原子，同时每个氧原子结合2个硅原子，以[SiO4]四面体结构向空间延伸的立体网站结构，水晶的晶体中硅原子的配位数为4；均属于分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，故沸点：SiBr4＞SiCl4＞Si2H6＞SiH4；丁硅烯(Si4H8)与丁烯结构类似，分子中有8个Si-H键，1个Si=Si双键、2个Si-Si键，单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键，分子中σ键与π键个数之比为11：1；
(5)GaCl3的熔沸点很低，属于分子晶体；GaCl3中Ga原子形成3个Ga-Cl键，没有孤电子对，杂化轨道数目为3，杂化方式为sp2杂化；GeCl4中Ge原子形成4个Ge-Cl键，没有孤电子对，价层电子对数为4，微粒空间构型与VSEPR模型相同，即空间构型为正四面体；
(6)晶胞中黑色球数目为4、白色球数目为8×
+6×
=4，则晶胞质量=4×
g，故晶胞体积=4×g÷ρgcm-3=
cm3，故晶胞参数=
cm。
【题目】五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。为回收利用含钒催化剂，研制了一种利用废催化剂（含有V2O5、VOSO4、不溶性硅酸盐）回收V2O5的新工艺流程如下：
已知：a.部分含钒物质常温下在水中的溶解性如下表所示：
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
b.
+2OH-
+H2O
回答下列问题：
（1）用水浸泡废催化剂，为了提高单位时间内废钒的浸出率，可以采取的措施为_________（写一条）。
（2）滤液1和滤液2中钒的存在形式相同，其存在形式为_______________（填离子符号）。
（3）在滤渣1中加入Na2SO3和过量H2SO4溶液发生反应的化学方程式为_____________。
（4）生成VO2+的反应中消耗1molKClO3时转移6mol电子，该反应的离子方程式为________________
（5）结合化学用语，用平衡移动原理解释加入氨水的一种作用为__________________
（6）最后钒以NH4VO3的形式沉淀出来。以沉钒率（NH4VO3沉淀中V的质量和废催化剂V的质量之比）表示该步反应钒的回收率。请解释下图温度超过80℃以后，沉钒率下降的可能原因是________________________；___________________（写两条）。
（7）该工艺流程中可以循环利用的物质为__________________。
（8）测定产品中V2O5的纯度：称取a g产品，先用硫酸溶解，得到(VO2)2SO4溶液。再加入b1 mL c1 mol·L1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液（VO2++2H++Fe2+==VO2++Fe3++H2O）。最后用c2 mol·L1 KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点，消耗KMnO4溶液的体积为b2 mL。已知被还原为Mn2+，假设杂质不参与反应。则产品中V2O5（摩尔质量：182 g·mol1）的质量分数是______。（列出计算式）
【题目】下表中对应关系正确的是
A | CH3CH3+Cl2 | 均为取代反应 |
B | 由油脂得到甘油 | 均发生了水解反应 |
C | Cl2+2Br=2Cl+Br2 | 均为单质被还原的置换反应 |
D | 2Na2O2+2H2O+4NaOH+O2↑ | 均为水作还原剂的氧化还原反应 |
【题目】能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。面对能源枯竭的危机，提高能源利用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向。
(1)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关，这是化学学科关注的方面之一。某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：
时间 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积/mL(标况) | 100 | 240 | 464 | 576 | 620 |
①哪一段时间内反应速率最大：______ min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)。
②另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积。他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率但不影响生成氢气的量。你认为可行的是______ (填字母序号)。
A．KCl溶液 B．浓盐酸 C．蒸馏水 D．CuSO4溶液
(2)如图为原电池装置示意图。
①将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是_______（填字母）。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片
C．铝片、铝片 D．铜片、铜片
写出插入浓硝酸溶液中形成的原电池的正极反应式：_______。
②若A为Cu，B为石墨，电解质为FeCl3溶液，工作时的总反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。写出B电极反应式：______；该电池在工作时，A电极的质量将______（填“增加”、“减小”或“不变”）。
【题目】下列实验方案设计中，无法达到实验目的的是
选项 | 实验目的 | 实验方案 |
A | 除去NaCl固体中少量的KNO3杂质 | 将固定溶于水配成溶液，蒸发结晶并趁热过滤 |
B | 检验乙酸乙酯中是否含有乙酸 | 加入含有酚酞的NaOH溶液并振荡，观察下层溶液颜色变化 |
C | 证明Na2CO3溶液中存在水解平衡 | 向含有酚酞的Na2CO3溶液中滴入BaCl2溶液，观察溶液的变化 |
D | 比较Fe3+和I2的氧化性强弱 | 向含有淀粉的KI溶液中滴入FeCl3溶液，观察溶液颜色变化 |
A.AB.BC.CD.D