题目内容
【题目】磷和砷的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）红磷是巨型共价分子，无定型结构，下列方法能证明红磷是非晶体的是_____。
A 质谱法 B 原子发射光谱法 C 核磁共振谱法 D X射线行射法
（2）第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有___种。GaCl3分子中心原子的杂化方式为___。
（3）基态As原子的核外电子排布式为_____，As原子的逐级电离能数据如下：
第一电离能 | 第二电离能 | 第三电离能 | 第四电离能 | 第五电离能 | 第六电离能 |
947.0 | 1798 | 2735 | 4837 | 6043 | 12310 |
为什么第五电离能与第六电离能相差较大_____________。
（4）如图所示，每条折线表示周期表ⅣA-ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是___________。
（5）黑磷是新型二维半导体材料，具有片层结构（如下图所示），P原子的杂化形式为_____，层与层之间的相互作用为_____。
（6）GaAs的熔点为1238℃，且熔融状态不导电，其晶胞结构如下图所示，该晶体的类型为_____，每个As原子周围最近的As原子数目为_____，一个GaAs晶胞中配位键的数目为_____。
（7）已知GaAs的密度为dg/cm3，摩尔质量为Mg/mol，阿伏加德罗常数用NA表示，则晶胞中最近的As和Ga原子核间距为_____ nm（列式表示）。
【答案】D 三 sp2 3d104s24p3 As原子最外层有五个电子，失去的第六个电子来自全满的次外层，所需能量较高 SiH4 sp2 范德华力 原子晶体 12 4 
×
×107nm
【解析】
综合应用物质结构与性质知识解答,同种元素逐级电离能规律、周期表中第一电离能的周期性规律、分子间氢键对物质沸点的影响、化学键的类型与判断、中心原子的杂化类型、等电子体的概念与书写、分子晶体和金属晶体中配位数的含义、晶胞;边长与密度的计算等。
(1)红磷是巨型共价分子，无定型结构，能证明红磷是非晶体的最可靠方法是X射线行射法；
答案选D；
(2)第IIA族元素np能级全空、第VA族元素np能级半充满，使第一电离能出现"反常"。 第三周期元素第一电离能由小到大的顺序为Na、Al、 Mg、Si、S、P、C、Ar，介于Al、P之间的有Mg、Si、S三种元素；Ga位于第四周期第IIA族，GaCl3分子中，Ga原子价层电子对数为
=3，则其杂化方式为sp2；
(3)As位于周期表中第4周期第VA族，则基态As原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3；
As的第五电高能与第六电离能相差显著，As失去5个电子后电子排布为3d10，此时3d为全满，较稳定，此时再失去一个电子较困难，所以第五电高能与第六电离能相差显著，
故答案为：3d104s24p3；As原子最外层有五个电子，失去的第六个电子来自全满的次外层，所需能量较高；
(4)在ⅣA～ⅦA中的氢化物里，相对分子质量越大，物质熔沸点越高，NH3、H2O、HF因存在氢键，故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点，只有ⅣA族元素氢化物不存在反常现象，故a点代表的应是SiH4；
(5)每个P原子为3个六元环共用，P原子给每个六元环贡献率为
，每个六元环占有的磷原子个数为6
=2；P原子的杂化形式为sp2；其结构类似石墨一样的片层结构，层与层之间以的作用力为范德华力；
(6)原子晶体、离子晶体熔沸点较高，但离子晶体熔融状态下能导电，GaAs的熔点为1238℃，且熔融状态不导电，不属于离子晶体，属于原子晶体，每个As原子周围最近的As原子数目=
= 12；由图可知，一个GaAs晶胞中配位键的数目为4；
(7)该晶胞中As原子个数为4、Ga原子个数8×
+6×
=4，晶胞棱长=
=cm，晶胞中最近的As和Ca原子核间距等于晶胞体对角线的
=×
×cm=××107nm。
【题目】碳和氮的化合物在生产、生活中广泛存在。请回答下列问题：
(1)资料显示，可用次氯酸钠处理废水中的氨氮
，使其转化为氮气除去。其主要反应如下
I.
①以上反应中HClO的来源用化学用语解释是______。
②实验测得。废水中pH与氨氮去除率的关系如图所示。pH较高时，氨氮去除率下降的原因是___。
(2)甲酶是重要的化工原料，又可作为燃料，工业上可利用CO或
来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。
化学反应 | 平衡常数 | 温度/℃ | ||
500 | 700 | 800 | ||
|
|
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|
|
|
| |||
①下列措施能使反应
的平衡体系中
增大的是______
填字母代号
。
A.将
从体系中分离出去
充入
，使体系压强增大
C.升高温度
恒容时再充入1mol
②500℃时测得反应在某时刻
、
、
、的浓度分別为
、
、
、
，则此时正______填“
”“
”或“
”v逆。
(3)常温下，在
溶液中，反应
的化学平衡常数
______。已知：常温下，
的电离平衡常数
，
的电离衡常数
、
(4)电解硝酸上业的尾气NO可制备
，其工作原理如图所示：
①阴极的电极反应式为______。
②将电解生成的
全部转化为，则通入的
与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为___。
