题目内容

【题目】氨、磷属于同一主族元素,是组成生命体的重要元素,其单质及化合物用途广泛。回答下列问题:

(1)基态P原子的核外电子排布式为_____,磷及其同周期相邻元素第一电离能由大到小的顺序是______________________。

(2)NH3比PH3易液化的原因是______________________。

(3)自然固氨现象发生的一系列化学变化:N2→NO→NO2→HNO3→NO3-解释了民谚“雷雨发庄稼”的原理。

①N2分子结构中。σ键和π键之比为_________,己知NN的键能为946kJ·mol-1,远大于N—N的键能(193 kJ·mol-1)的三倍,原因是______________________。

②NO3-中N原子采取___________杂化方式,其空间构型为__________,写出它的一种等电子体的化学式_____________________。

③已知酸性:HNO3>HNO2,下列相关见解合理的是_________________。

A.含氧酸中氧原子总数越多,酸性越强

B.同种元素化合价越高,对应含氧酸的酸性越强

C.HNO3中氮元素的正电性更高,在水溶液中更易电离出H+,酸性强于HNO2

(4)磷化硬(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,其晶胞结构如图所示,图中a点和b点的原子坐标参数依次为(0,0,0)、(, , ),则c 点的原子坐标参数为_______。已知该晶体密度为ρg·cm-3,则B-P键的键长为_____pm (阿伏加德罗常数用NA表示,列出计算式即可)。

【答案】 1s22s22p63s2p3 P>S>Si NH3分子间存在氢键 1:2 NN中的氮原子达到8电子的相对稳定结构 sp2 平面三角形 SO3、O4 BC (1, , ) ×1010

【解析】(1).P为15号元素,其核外电子为3层5个能级,即为1s22s22p63s23p3;同周期由左向右第一电离能逐渐增大,但P的3p能级为半充满状态,比较稳定,所以P>S>Si ;

(2)NH3分子间存在氢键,分子间作用力较强,为易液化气体;

(3)①N2分子形成的是共价三键,其中由一个σ键和两个π键,所以σ键和π键之比为1:2;

化学键越稳定,键能越大,而NN中的氮原子达到8电子的相对稳定结构,所以其键能远大于三倍N—N的键能。

②硝酸根中N原子价电子层电子为3对,理想模型为平面三角形,没有孤电子对,其杂化方式为sp2杂化;与硝酸根为等点子题的物质为:SO3、O4、BF3等

③A. 同种元素化合价越高,含氧酸中氧原子总数越多酸性越强,A以偏概全,错误;B.由A得,B正确;C. HNO3中氮元素得到电子能力强,所以相较HNO2酸性更强。C正确。所以选择BC。

(4)由b的坐标得晶胞边长为1,c位于侧面正中心,所以其坐标为(1, , );由已知得b处于4个P原子围成的正方体的正中心,P原子位于顶点,则B-P键的长度为,

l为晶胞边长=,所以B-P键的长度为 pm。

练习册系列答案
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【题目】铬是常见的过渡金属之一,研究铬的性质具有重要意义。

(1)在右图装置中,观察到装置甲铜电极上产生大量的无色气体; 而装置乙中铜电极上无气体产生,铬电极上产生大量红棕色气体。由此可得到的结论是__________________。

(2)工业上使用下图装置,采用石墨作电极电解Na2CrO4溶液,使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,其转化原理为_____________________________________。

(3)CrO3和K2Cr2O7均易溶于水,它们是工业废水造成铬污染的主要原因。要将Cr(Ⅵ)转化为Cr (Ⅲ) 常见的处理方法是电解法和铁氧磁体法。

①电解法: 将含Cr2O72- 的废水通入电解槽内,用铁作阳极,在酸性环境中,加入适量的NaCl 进行电解,使阳极生成的Fe2+和Cr2O72- 发生反应,其离子方程式为_______________。阴极上Cr2O72- 、H+、Fe3+都可能放电。若Cr2O72- 放电,则阴极的电极反应式为_________; 若H+放电,则阴极区形成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀,已知:Cr3+Cr(OH)3CrO2-,则阴极区溶液pH 的范围为_________。

②铁氧磁体法: 在含Cr (Ⅵ) 的废水中加入绿矾,在pH<4时发生反应使Cr (Ⅵ) 转化为Cr (Ⅲ),调节溶液pH 为6~8,使溶液中的Fe (Ⅱ)、F e(Ⅲ)、Cr (Ⅲ)析出组成相当于Fe(Ⅱ) [Fe(Ⅲ)x·Cr (Ⅲ)2-x] O4(铁氧磁体) 的沉淀,则铁氧磁体中x=_________; 若废水中Cr (Ⅵ) 以CrO3计,用该法除去废水中的Cr (Ⅵ),加入的FeSO4·7H2O 与CrO3的质量比为_________。

【题目】工业尾气中氮氧化物通常采用氨催化吸收法,其原理是NH 3 与NOx在催化剂作用下反应生成无毒的物质。某校活动小组同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物 的处理过程。

I.探究制取NH 3 的方法

(1)B装置的名称:______________

(2)在上述装置中,H能快速、简便制取,装置中需要添加的反应试剂为_________ 。

(3)为探究更好的实验效果,活动小组同学采用上述C装置来制取氨气,在控制实验条件相同的情况下,获得下表中实验数据。

分析表中数据,你认为哪种方案制取氨气的效果最好________(填序号),从该方案选择的原料分析制气效果好的可能原因是________,__________。

试剂组合序号

固体试剂

NH 3 体积(mL)

a

6.0gCa(OH) 2 过量

5.4gNH 4 Cl

1344

b

5.4g(NH 4 ) 2 SO 4

1364

c

6.0gNaOH过量

5.4gNH 4 Cl

1568

d

5.4g(NH 4 ) 2 SO 4

1559

e

6.0gCaO过量

5.4gNH 4 Cl

1753

f

5.4g(NH 4 ) 2 SO 4

1792

II.模拟尾气处理

活动小组同学选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置进行实验。

(1)请从上述装置中选择你认为合理的进行补充(所选装置不能重复)_______。

(2)A中反应的离子方程式为__________________________

(3)D装置的作用有:_____________、____________、_____________。

(4)D装置中的液体还可换成(填序号)。

A.H 2 O B.CCl 4 C.浓H 2 SO 4 D.CuSO 4 溶液

(5)该小组同学所设计的模拟尾气处理装置中还存在一处明显的缺陷是___________.

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