题目内容
【题目】利用周期表中同主族元素的相似性,可预测元素的性质。
(1)P元素的基态原子有______个未成对电子,白磷的分子式为P4,其结构如图甲所示。科学家目前合成了N4 分子,N 原子的杂化轨道类型是______,N-N 键的键角为_____;N4分解后能产生N2并释放出大量能量,推测其用途为____________。
(2)N、P、As 原子的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(3)立方氮化硼晶体的结构如图乙所示。该晶体中,B原子填充在N原子的______(填空间构型名称)空隙中,且占据此类空隙的比例为________(填百分数)。
(4)N与As是同族元素,B与Ga是同族元素,立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似,两种晶体中熔点较高的是________;立方砷化镓晶体的晶胞边长为a pm,则其密度为____g·cm-3(用含a 的式子表示,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】 3 sp3 60° 制造火箭推进剂或炸药 N>P>As (正)四面体 50% 氮化硼
【解析】(1)P元素原子价电子排布式为,基态原子有3个未成对电子,
分子与
结构相似,为正四面体构型,
分子中N原子形成3个
键、含有1对孤对电子,杂化轨道数目为4,N原子采取
杂化,每个面为正三角形,
键的键角为
;
分解后能产生
并释放出大量能量,可以制造火箭推进剂或炸药,因此,本题正确答案是:3;
;
;制造火箭推进剂或炸药;
(2)同主族自上而下第一电离能减小,故第一电离能:,
因此,本题正确答案是:;
(3)B原子周围的4个N原子形成正四面体结构;每个晶胞中由8个这样的正四面体结构,只有4个填充B原子,B原子占据此类空隙的比例为,
因此,本题正确答案是:正四面体;;
(4)立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似,均属于原子晶体,原子半径、
,故氮化硼中共价键更强,氮化硼的晶体熔点更高,晶胞中As、Ga原子数目均为4,晶胞质量为
,晶胞密度为
,
因此,本题正确答案是:氮化硼;.
点睛:本题考查物质结构与性质相关知识, (2)同主族自上而下第一电离能减小;
(3)B原子周围的4个N原子形成正四面体结构;每个晶胞中由8个这样的正四面体结构,只有4个填充B原子;(4)立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似,均属于原子晶体,原子半径越小,共价键越强,晶体熔点越高;根据均摊法计算晶胞中As、Ga原子数目,表示出晶胞质量,根据计算晶胞密度.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl3·6H2O能否反应产生Cl2。通过查阅资料,学习小组获知:FeCl3是一种共价化合物,熔点306℃,沸点315℃。
实验操作和现象:
操作 | 现象 |
点燃酒精灯,加热 | i.A中部分固体溶解,上方出现白雾 ii.稍后,产生黄色气体,管壁附着黄色液滴 iii.B中溶液变蓝 |
(1)现象i中的白雾是___________________,形成白雾的原因是________________。
(2)分析现象ii,该小组探究黄色气体的成分,实验如下:
a.直接加热FeCl3·6H2O,产生白雾和黄色气体。
b.将现象ii和a中的黄色气体通入KSCN溶液,溶液均变红。
通过该实验说明现象ii中黄色气体含有_______。
(3)除了氯气可使B中溶液变蓝外,该小组还提出其他两种可能的原因:
原因①:实验b检出的气体使之变蓝,反应的离子方程式是______________________________。
原因②:在酸性条件下,装置中的空气使之变蓝,反应的离子方程式是_______________。
(4)为进一步确认黄色气体中是否含有Cl2,小组提出两种方案,均证实了Cl2的存在。
方案1 | 在A、B间增加盛有某种试剂的洗气瓶C | B中溶液变为蓝色 |
方案2 | 将B中KI-淀粉溶液替换为NaBr溶液;检验Fe2+ | B中溶液呈浅橙红色;未检出Fe2+ |
①方案1的C中盛放的试荆是____________________。
②方案2中检验Fe2+的试剂是____________________。
③综合方案1、2的现象,说明方案2中选择NaBr溶液的依据是_____________________。
(5)将A中产物分离得到Fe2O3和MnCl2,A中产生Cl2的化学方程式是_________________。