题目内容
【题目】在通风橱中探究二氧化氮与过氧化钠的反应。二氧化氮溶于浓硫酸(硫酸沸点为338℃)，加热后NO2可逸出。(本题实验装置省略夹持仪器)
(1)制备NO2的装置如图所示：
①A中发生反应的化学方程式是___________。
②干燥管内CaCl2的主要作用是吸水，吸水的主要目的是___________。
(2)加热B中吸收液，使NO2逸出，待试管充满红棕色气体后再接入装有足量Na2O2固体的试管，如图：
①加热B时，温度不宜过高，原因是___________。
②D中碱石灰的主要作用是___________。
(3)反应后C中固体淡黄色渐渐变白，经分析，反应产物可能有NaNO2、NaNO3，为此，进行如下实验检验：
检验NaNO2：查阅资料可知：NaNO2能使酸性KMnO4溶液褪色。检验过程如下：
取C中固体，加水溶解配制成100mL溶液，加入少量MnO2，振荡静置(记为溶液Q)。取5mL溶液Q，滴加酸性KMnO4溶液，振荡后酸性KMnO4溶液褪色。
①NaNO2使酸性KMnO4，溶液褪色的离子方程式是___________。
②加入少量MnO2的目的是除去剩余Na2O2和水反应产生的H2O2，其化学方程式为______
(4)经检验产物中还含有NaNO3。NO2与Na2O2化合生成NaNO3的化学方程式为：___________。
【答案】Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 避免水蒸气进入浓硫酸引发安全事故 温度过高，会有浓硫酸挥发出来，干扰实验 防止空气中的二氧化碳、水进入C中 5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O 2H2O2
2H2O +O2↑ 2NO2+Na2O2=2NaNO3
【解析】
(1)①装置A中是浓硝酸和铜发生的反应，反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，以此写出反应的化学方程式；
②B中浓硫酸若进入水会发生安全事故；
(2)①由信息可知，二氧化氮溶于浓硫酸，加热后NO2可逸出，若温度过高，会有浓硫酸挥发出来，干扰实验；
②D装置是防止水蒸气进入装置C；
(3)①NO2-与高锰酸根离子反应生成锰离子和硝酸根离子；
②H2O2 在MnO2作催化剂的条件下分解为水和氧气；
(4) NO2与Na2O2化合生成NaNO3，氮元素化合价升高，Na2O2中氧元素化合价降低，以此写出反应的化学方程式。
(1)①装置A中是浓硝酸和铜发生的反应，反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的化学方程式是：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，
故答案是：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；
②干燥管内CaCl2的主要作用是吸水，吸水的主要目的是避免水蒸气进入浓硫酸引发安全事故，
故答案是：避免水蒸气进入浓硫酸引发安全事故；
(2)①由信息可知，二氧化氮溶于浓硫酸，加热后NO2可逸出，若温度过高，会有浓硫酸挥发出来，干扰实验，
故答案是：温度过高，会有浓硫酸挥发出来，干扰实验；
②D中碱石灰的主要作用是防止水蒸气进入装置C，
故答案是：防止空气中的二氧化碳、水进入C中；
(3)①NO2-与高锰酸根离子反应生成锰离子和硝酸根离子，离子方程式为5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O；
故答案是：5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O；
②H2O2 在MnO2作催化剂的条件下分解为水和氧气，化学方程式为2H2O22H2O +O2↑，
故答案是：2H2O22H2O +O2↑；
(4) NO2与Na2O2化合生成NaNO3，氮元素化合价升高，Na2O2中氧元素化合价降低，化学方程式为2NO2+Na2O2=2NaNO3，
故答案是：2NO2+Na2O2=2NaNO3。
【题目】第三代半导体材料氮化镓(GaN)适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件，通常称为高温半导体材料。回答下列问题：
(1)基态Ga原子价层电子的轨道表达式为_________________________，第一电离能介于N和B之间的第二周期元素有_______种。
(2)HCN分子中σ键与π键的数目之比为_______，其中σ键的对称方式为___________。与CN—互为等电子体的分子为___________。
(3)NaN3是汽车安全气囊中的主要化学成分，其中阴离子中心原子的杂化轨道类型为_________。NF3的空间构型为____________。
(4)GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料，晶体类型与晶体硅类似，熔点如下表所示，分析其变化原因_________________________________________________________。
GaN | GaP | GaAs | |
熔点 | 1700℃ | 1480℃ | 1238℃ |
(5)GaN晶胞结构如下图所示。已知六棱柱底边边长为a cm，阿伏加德罗常数的值为NA。
① 晶胞中Ga原子采用六方最密堆积方式，每个Ga原子周围距离最近的Ga原子数目为_____________；
② GaN的密度为______________________g·cm3(用a、NA表示)。
