题目内容
【题目】【化学——选修3:物质结构与性质】
(一)硒元素(selenium)是第四周期、第VIA族元素,单质有红硒、黑硒和灰硒,其中灰硒有良好的导热导电性,且有显著的光电效应,可应用于光电半导体材料。请回答下列问题:
(1)Se原子的核外电子排布式为[Ar]_____。
(2)As和Se是同一周期的元素,As的第一电离能比Se大,原因是______。SeO42-中Se―O的键角比SeO3的键角________(填“大”或“小”)。
(3)H2Se比H2S水溶液的酸性强,原因是_____,____。
(4)灰硒的晶体为六方晶胞结构,原子排列为无限螺旋链,分布在六方晶格上,同一条链内原子作用很强,相邻链之间原子作用较弱,其螺旋链状图、晶胞结构图和晶胞俯视图如下。
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螺旋链中Se原子的杂化方式为____________。
(二)利用CuSO4和NaOH制备的Cu(OH)2检验醛基时,生成红色Cu2O,其晶胞结构如图所示。
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①该晶胞原子坐标参数A为(0,0,0);B为(1,0,0);C为(1/2,1/2,1/2)。则D原子的坐标参数为_________,它代表铜原子。
②若Cu2O晶体密度为d g·cm-3,晶胞参数为a pm,则阿伏加德罗常数值NA=________。
【答案】3d184s24p4As的4p能级是半充满状态,比较稳定,所以第一电离能比Se大小Se原子半径大于S原子半径H—Se共价键更容易断裂sp3杂化(1/4,1/4,1/4)288×1030/da3
【解析】
试题分析:(一)(1)根据核外电子排布规律解答;
(2)根据影响电离能大小的因素分析;根据空间构型分析;
(3)根据共价键的稳定性分析;
(4)根据晶胞结构分析;
(二)根据晶胞结构判断和计算;
解析:(一)(1)Se原子的原子序数是34,核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4。
(2)由于As的4p能级是半充满状态,比较稳定,所以第一电离能比Se大; SeO42-是正四面体型,SeO3是平面三角形,所以SeO42-的Se―O的键角比SeO3的键角小。
(3)由于Se原子半径大于S原子半径,H—Se共价键更容易断裂,即更容易电离出氢离子,所以H2Se比H2S水溶液的酸性强。
(4)根据晶胞结构可知每个Se原子形成2个共价键,另外还有2对孤对电子,所以螺旋链中Se原子的杂化方式为sp3杂化。
(二)①根据各个原子的相对位置可知,D在各个方向的1/4处,所以其坐标是(1/4,1/4,1/4)。
②晶胞含有氧原子个数是8×1/8+1=2,铜原子个数是4,若Cu2O晶体密度为d g·cm-3,晶胞参数为a pm,则
,所以阿伏加德罗常数值NA=288×1030/da3。
【题目】磷和其化合物在科研及生产中均有着重要的作用。
(1)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)PCl5(g),反应过程如下:
2P(s) + 3Cl2(g) = 2PCl3(g) △H=-612kJ/mol
2P(s) + 5Cl2(g) = 2PCl5(g) △H=-798kJ/mol
气态 PCl5生成气态PCl3和Cl2的热化学方程式为________。
(2)一定温度下,在三个恒容体积均为2.0L的容器中发生反应:PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g)
编号 | 温度(℃) | 起始/mol | 平衡/mol | 达到平衡所需时间/s | |
PCl5(g) | PCl3(g) | Cl2(g) | |||
I | 320 | 0.40 | 0.10 | 0.10 | t1 |
II | 320 | 0.80 | t2 | ||
III | 410 | 0.40 | 0.15 | 0.15 | t3 |
①平衡常数K:溶液II____溶液III(填“>”或“=”或“<”)
②反应达到平衡时,PCl3的转化率:容器II_____容器I(填“>”或“=”或“<”)
(3)亚磷酸(H2PO5)与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3。电解Na2HPO3溶液也可得到亚鱗酸,装置示意图如图:
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阴极的电极反应式为_______;产品室中反应的离子方程式为__________。
(4)一定温度下,Ksp[Mg3(PO4)2]=6.0×10-29,Ksp[Ca3(PO4)2]=6.0×10-26向浓度均为0.20 mol·L-1的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3PO3,先生成________沉淀(填化学式);当测得溶液其中一种金属阳离子沉淀完全(浓度小于105mol/L)时,溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度c= ______mol/L