19.砷(As)是第四周期第VA族元素,它在自然界中的含量不高,但人类认识它、研究它的历史却很长.
(1)砷的氢化物的化学式为AsH3,其稳定性比磷的氢化物弱(填“强或弱”).已知H3AsO3是两性偏酸性的化合物,它与硫酸反应的化学方程式为2H3AsO3+3H2SO4=As2(SO43+6H2O.NaHAsO3溶液呈碱性,该溶液中c(H2AsO3-)>C(AsO33-)(填“>”、“<”或“=”).
(2)砷在自然界中主要以硫化物形式(如雄黄As4S4、雌黄As2S3等)存在.
①工业上以雄黄为原料制备砷的过程是:先在空气中煅烧使其转化为砒霜(As2O3),然后用焦炭还原.写出焦炭还原时发生反应的化学方程式:2As2O3+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4As+3CO2.砒霜有剧毒,卫生防疫分析中鉴定的方法是:先将试样与锌、硫酸混合在一起反应,将生成的气体导入到热玻璃管中热解,若玻璃管中产生亮黑色的“砷镜”,则说明试样中含有As2O3.写出上述鉴定过程中有关反应的化学方式:As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O,2AsH3=2As↓+3H2
②“砷镜”可被漂白精氧化为H3AsO4,反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为2:5.
(3)已知砷酸(H3AsO4)是三元酸,有较强的氧化性.
①常温下砷酸的K1=6×10-3、K2=1×10-7,则NaH2AsO4溶液的PH为<7.(填“>”、“<”、“=”)判断依据为H2AsO4-+H2O?H3AsO4+OH-,Kh=Kw/K1=1.0×10-14/6×10-3=1.67×10-12<K2,水解程度小于电离程度.
②某原电池装置如图所示,电池总反应为AsO43-+2I-+H2O?AsO33-+I2+2OH-

当P池中溶液由无色变成蓝色时,正极上的电极反应式为AsO43-+H2O+2e-=AsO33-+2OH-
当电流计指针归中后向Q池中加入一定量的NaOH,则电池负极所在的烧杯为Q(填“P”或“Q”).
17.磷元素在生产和生活中有广泛的应用.
(1)P原子价电子排布图为
(2)四(三苯基膦)钯分子结构如图1:

P原子以正四面体的形态围绕在钯原子中心上,钯原子的杂化轨道类型为sp3;判断该物质在水中溶解度并加以解释不易溶于水; 水为极性分子,四(三苯基膦)钯分子为非极性分子,分子极性不相似,故不相溶.该物质可用于图2所示物质A的合成:物质A中碳原子杂化轨道类型为sp、sp2、sp3;一个A分子中手性碳原子数目为3.
(3)在图3示中表示出四(三苯基膦)钯分子中配位键:
(4)PCl5是一种白色晶体,在恒容密闭容器中加热可在148℃液化,形成一种能导电的熔体,测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正六面体形阴离子,熔体中P-Cl的键长只有198nm和206nm两种,这两种离子的化学式为PCl4+和PCl6-;正四面体形阳离子中键角小于PCl3的键角原因为两分子中P原子杂化方式均为sp3杂化,PCl3分子中P原子有一对孤电子对,PCl4+中P没有孤电子对,孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对间的排斥力;该晶体的晶胞如图4所示,立方体的晶胞边长为a pm,NA为阿伏伽德罗常数的值,则该晶体的密度为$\frac{4.17×1{0}^{32}}{{N}_{A}×{a}^{3}}$g/cm3
(5)PBr5气态分子的结构与PCl5相似,它的熔体也能导电,经测定知其中只存在一种P-Br键长,试用电离方程式解释PBr5熔体能导电的原因PBr5=PBr4++Br-
16.化学反应原理在科研和生产中有广泛应用.
Ⅰ.氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键.海洋中无机氮的循环过程可用图1表示.

(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定,其中属于固氮作用的一步是②(填图中数字序号).
(2)有氧时,在硝化细菌作用下,NH4+可实现过程④的转化,将过程④的离子方程式补充完整:4NH4++5O2═2NO2-+6H++1N2O+5H2O
Ⅱ.工业合成氨原理是:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料,分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图2.
(1)曲线a对应的温度是200℃.
(2)关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是ABD.
A.及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B.上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)>K(N)
C.M点比N点的反应速率快
D.如果N点时c(NH3)=0.2mol•L-1,N点的化学平衡常数K≈0.93L2/mol2
Ⅲ.尿素[CO(NH22]是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为两步反应:
第一步:2NH3(g)+CO2(g)═H2NCOONH4(s)△H=-272kJ•mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)═CO(NH22(s)+H2O(g)△H=+138kJ•mol-1
(1)写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式:2NH3(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(NH22 (s)△H=-134kJ/mol
(2)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5L密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图3所示:

已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第2步反应决定,总反应进行到55min时到达平衡.
(3)电解尿素[CO(NH22]的碱性溶液制纯净氢气的过程中同时产生氮气.电解时,阳极的电极反应式为CO(NH22+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O.
12.已知A、B、C、D、E、F是元素周期表中前36号元素,它们的原子序数依次增大.A的质子数、电子层数、最外层电子数均相等,B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子总数相同,D的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍,E4+与氩原子的核外电子排布相同.F是第四周期d区原子序数最大的元素.请回答下列问题:
(1)写出E的价层电子排布式3d24s2
(2)A、B、C、D电负性由大到小的顺序为O>N>C>H(填元素符号).
(3)F(BD)4为无色挥发性剧毒液体,熔点-25℃,沸点43℃.不溶于水,易溶于乙醇、乙醚、
苯等有机溶剂,呈四面体构型,该晶体的类型为分子晶体,F与BD之间的作用力为配位键.
(4)开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向.
①由A、B、E三种元素构成的某种新型储氢材料的理论结构模型如图1所示,图中虚线框内B原子的杂化轨道类型有3种;

②分子X可以通过氢键形成“笼状结构”而成为潜在的储氢材料.X一定不是BC(填标号);
A.H2O    B.CH4    C.HF    D.CO(NH22
③F元素与镧( La)元素的合金可做储氢材料,该晶体的晶胞如图2所示,晶胞中心有一个F原子,其他F原子都在晶胞面上,则该晶体的化学式为LaNi5;已知其摩尔质量为M g•mol-1,晶胞参数为apm,用NA表示阿伏伽德罗常数,则该晶胞的密度为$\frac{M}{{N}_{A}•{a}^{3}}×1{0}^{30}$g•cm-3
 0  156283  156291  156297  156301  156307  156309  156313  156319  156321  156327  156333  156337  156339  156343  156349  156351  156357  156361  156363  156367  156369  156373  156375  156377  156378  156379  156381  156382  156383  156385  156387  156391  156393  156397  156399  156403  156409  156411  156417  156421  156423  156427  156433  156439  156441  156447  156451  156453  156459  156463  156469  156477  203614 

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