题目内容

【题目】《自然》杂志于2018年3月15日发布，中国留学生曹原用石墨烯实现了常温超导。这一发现将在很多领域发生颠覆性的革命。镓(Ga)、硒(Se)的单质及某些化合物如砷化镓等都是常用的半导体材料，超导和半导体材料都广泛应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。请回答下列与碳、砷、镓、硒有关的问题。

(1)基态硒原子的核外价层电子排布式为___，与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有___种，SeO3的空间构型是___。

(2)化合物[EMIM][AlCl4]具有很高的应用价值，EMIM+结构如图所示。

①EMIM+离子中各元素电负性由大到小的顺序是___。

②EMIM+离子中碳原子的杂化轨道类型为___。

③大π键可用符号π表示，其中m、n分别代表参与形成大π键的原子数和电子数，则EMIM+离子中的大π键应表示___。

(3)石墨烯中部分碳原子被氧化后，转化为氧化石墨烯如图所示，转化后1号C原子与相邻C原子间键能变小，原因是___。

(4)GaAs为原子晶体，密度为ρgcm-3，其晶胞结构如图所示，Ga和As的原子半径分别为apm和bpm，GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为A，则阿伏加德罗常数的值为NA=___。(用字母表示)

【答案】4s24p4 3 平面三角形 N＞C＞H sp2、sp3 π 1号C连接的O原子吸引电子能力较强，导致与1号C原子相邻C原子对电子的吸引力减小，所以1号C与相邻C原子间键能的变化是变小(或石墨烯转化为氧化石墨烯后，1号C原子与相邻C原子间的大π键氧化破坏变成了单键，故键能变小)

【解析】

(1)硒元素为34号元素，原子核外价层电子排布式为4s24p4；同周期p区元素自左至右第一电离能呈增大趋势，但由于砷元素最外层半满，所以第一电离能大于硒，则与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的有砷、溴、氪共3种；SeO3的中心原子的价层电子对数为=3，不含孤电子对，所以空间构型为平面三角形；

(2)①非金属性越强电负性越大，所以电负性N>C>H；

②EMIM+离子中甲基上碳原子的杂化方式为sp3杂化，大π键上碳原子杂化方式为sp2杂化；

③根据EMIM+离子的结构可知有3个碳原子和2个氮原子参与形成大π键，其中每个C原子最外层4个电子中有3个形成单键，1个参与形成大π键，每个N原子最外层5个电子中有3个参与形成单键，2个形成大π键，整体带一个单位正电荷，所以参与形成大π键的电子数为3×1+2×2-1=6，所以EMIM+离子中的大π键可以表示为π；

(3)1号C连接的O原子吸引电子能力较强，导致与1号C原子相邻C原子对电子的吸引力减小，所以1号C与相邻C原子间键能的变化是变小(或石墨烯转化为氧化石墨烯后，1号C原子与相邻C原子间的大π键氧化破坏变成了单键，故键能变小)；

(4)该晶胞中Ga原子的个数为4，晶体的化学式为GaAs，所以晶胞中As原子的个数为4，晶胞的质量为；两种原子的总体积为pm3，空间利用率为A，则晶胞的体积为pm3=cm3，所以ρ=，解得NA=。

练习册系列答案
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A.a处通入O2

B.b处为电池正极，发生了还原反应

C.通入O2的电极发生反应：O2+4e-+4H+ = 2H2O

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A.a点溶液加入硝酸银固体，则a点可沿虚线移动到b点

B.a点溶液若降低温度，则a点可沿虚线移动到c点

C.向a点的悬浊液中加入NaCl固体，溶液组成可能会由a向d方向移动

D.根据曲线数据计算可知，T℃下，Ksp(Ag2SO4)=2.25×10-4

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（1）观察氯水颜色，发现氯水呈浅黄绿色，证明氯水中含有的粒子是____（填粒子符号）。

（2）向氯水中滴入Na2CO3溶液，有气体生成，说明氯水中含有的粒子是___（填粒子符号）。

（3）氯水经光照后，观察到的现象是_______，溶液的酸性_____（填“增强”“不变”或“减弱”）。

（4）氯水中具有氧化性的含氯微粒有_______（填粒子符号）。

【题目】含氮化合物对环境、生产和人类生命活动等具有很大的影响。请按要求回答下列问题：

（1）已知：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H1=-akJ/mol

4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H2=-bkJ/mol

H2O(l)=H2O(g) △H3=+ckJ/mol

则NH3(g)在氧气中燃烧生成氮气和液态水的热化学方程式为___。

（2）在合成工氨业中，氮气在催化剂Fe上的吸附分解反应活化能高、速率慢，因此氮气的反应速率决定了合成氨的反应速率。工业生产中，控制温度773K，压强3.0×105pa，原料中n(N2)：n(H2)=1：2.8。请分析说明原料气中N2过量的理由___。

（3）已知反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，在恒温、恒容的密闭容器中按一定比例充入总物质的量一定的NO(g)和O2(g)，平衡时NO2的体积分数[φ(NO2)]随的变化如图所示。NO的转化率最小的是___点（填“a”、“b”、“c”)；当=1.5时，达到平衡状态时NO2的体积分数可能是___点（填“d”、“e”、“f”)。

（4）肌肉中的肌红蛋白(Mb)与O2结合生成MbO2，反应原理可表示为：Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)，该反应的平衡常数可表示为：K=。37℃达到平衡时，测得肌红蛋白的结合度(a)与氧气分压[p(O2)]的关系如图所示[α=×100%]。研究表明正反应速率v正=k正c(Mb)p(O2)，逆反应速率v逆=k逆c(MbO2)（其中k正和k逆分别表示正、逆反应的速率常数）．

①α(MbO2)，先随p(O2)增大而增大，后来几乎不变，原因是___。

②试写出平衡常数K与速率常数k正、k逆之间的关系式K=___(用含有k正、k逆的式子表示)

③试求出图中c点时，上述反应的平衡常数K=___kPa-1。

.

【题目】下列有关实验装置、操作中不能实现相应实验目的的是 （ ）

A

B

C

D

装

置

目的

证明AlCl3是共价化合物

证明在NaOH的乙醇溶液中加热溴乙烷时有乙烯生成

证明氯气氧化性强于I2

比较Ksp(AgCl)、Ksp(AgBr)的相对大小

A.AB.BC.CD.D

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