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镓(Ga)、锗(Ge)、砷(As)、硒(Se)均为第四周期的元素,它们在高科技尖端科学特别是信息领域有着广泛的用途.试回答下列问题:
(1)基态锗原子的价电子排布式为
 

(2)沸点:NH3
 
AsH3(填“>”、“<”或“=”,原因是
 

(3)某砷的氧化物俗称“砒霜”,其分子结构如图甲所示,该化合物的分子式为
 
,As原子采取
 
杂化.
(4)H2SeO4和H2SeO3是硒的两种含氧酸,请根据结构与性质的关系,解释H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因
 

(5)砷化镓可由(CH32Ga和AsH3在700℃下反应制得,反应的方程式为
 
;砷化镓的晶胞结构如图乙所示,其晶胞边长为apm,则每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为
 
g(用NA表示阿伏加德罗常数的值).
考点:同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系,原子核外电子排布,晶胞的计算
专题:元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构
分析:(1)锗为32号元素,根据能量最低原理书写电子排布式;
(2)根据分子间能形成氢键的沸点高判断;
(3)根据图中原子形成的共价键数判断属于哪种元素,再根据原子数写化学式;根据δ键电子对数和对孤电子对数判断As的杂化方式;
(4)根据分子中化合价对电子偏向的影响分析;
(5)已知反应物和部分生成物根据原子守恒书写;先求出一个晶胞中砷元素的质量,再根据晶胞的体积求算.
解答: 解:(1)锗为32号元素,原子核外有32个电子,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p2
(2)N原子的非金属性较强,NH3分子间能形成氢键沸点高,所以NH3的沸点大于AsH3的沸点;
故答案为:>;NH3分子间能形成氢键;
(3)氧原子能形成2个共价键,As形成3个共价键,由图可知分子中O原子数为6,As原子数为4,所以其化学式为As4O6;As最外层有5个电子,形成3个共价键即δ键电子对数为3,另外还有1个孤电子对,所以As的杂化方式为sp3
故答案为:As4O6;sp3
(4)H2SeO4和H3SeO3可表示为(HO)2SeO2和(HO)3Se,H2SeO3中的Se为+4价,而H2SeO4中的Se为+6价,导致Se-O-H中的O的电子更向Se偏移,越易电离出H+,所以H2SeO4比H2SeO3酸性强;
故答案为:H2SeO4和H3SeO3可表示为(HO)2SeO2和(HO)3Se,H2SeO3中的Se为+4价,而H2SeO4中的Se为+6价,导致Se-O-H中的O的电子更向Se偏移,越易电离出H+
(5)砷化镓可由(CH32Ga和AsH3在700℃下反应制得,反应的方程式为:(CH33Ga+AsH3
 700℃ 
.
 
GaAs+3CH4
由砷化镓的晶胞结构图可知一个晶胞中含有4个As原子,一个晶胞中砷元素的质量为
75×4
NA
=
200
NA
g,晶胞的体积为(a×10-103cm3,则每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为
200
NA
(a×10-10)3
=
3×10-32
NAa3
g.
故答案为:(CH33Ga+AsH3
 700℃ 
.
 
GaAs+3CH4
3×10-32
NAa3
点评:本题考查较为综合,涉及元素周期律的递变规律、杂化类型的判断、电子排布式以及氢键等知识,题目难度较大,本题的易错点为晶胞的有关计算,注意有关知识的积累.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

将一定量的甲烷燃烧后得到CO、CO2和水蒸气,混和气体的质量是49.6g通过无水氯化钙时,无水氯化钙增重25.2g,则CO2的质量是(  )
A、12.5g
B、13.2g
C、19.7g
D、24.4g

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科目:高中化学 来源: 题型:

下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
周期ⅠA0
1ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA
2
3
(1)请画出元素⑥的离子结构示意图:
 

(2)元素⑦中质子数和中子数相等的同位素符号是:
 

(3)④、⑤、⑦的离子半径由大到小的顺序为:
 

(4)②的最高价氧化物对应水化物的电离方程式为:
 

(5)④、⑤两种元素的原子按1:1组成的常见化合物的电子式为:
 

(6)由表中两种元素形成的5核10电子分子常做燃料电池的燃料,该电池在碱性条件下的负极反应式为:
 

(7)由表中两种元素形成的氢化物A和B都含有18个电子,A是一种6原子分子,可做火箭发动机燃料;B是一种常见强氧化剂.已知16g液态A与液态B充分反应生成一种液态10电子分子和一种气态单质,并放出838kJ热量,写出A与B反应的热化学方程式:
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

三聚氰胺(C3N6H6)是生产树脂的化工原料,其含氮量约为66%.近期曾被不法商人加入奶制品中,以提高奶制品检测中的蛋白质含量指标.由原牛奶加工而成的奶粉中含氮量一般不超过3%.若每100g液态牛奶中添加0.1克三聚氰胺,就能使含氮量较普通牛奶高出约30%.
某兴趣小组进行了如下实验,测量某奶粉的含氮量(凯氏定氮法).
步骤Ⅰ准确称取奶粉样品6.000g.
步骤Ⅱ将奶粉样品加硫酸酸化使蛋白质分解,其中氮元素转化成硫酸铵.然后加碱蒸馏,产生的氨气用25.00mL 1.000mol/L过量硫酸溶液吸收,再将吸收氨的硫酸液稀释为250mL.
步骤Ⅲ移取稀释液25.00mL于250mL锥形瓶中,加入1~2滴酚酞试液,用0.1000mol?L-1NaOH标准溶液滴定至终点.按上述操作方法再重复2次.
(1)根据步骤Ⅲ填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数
 
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后有水残留,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积
 
(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察
 
A.滴定管内液面的变化   B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,溶液颜色为
 
色.
(2)滴定结果如下表所示:
滴定次数 待测溶液的体积(mL) 标准溶液的体积
滴定前刻度(mL) 滴定后刻度(mL)
1 25.00 1.02 21.03
2 25.00 2.01 22.00
3 25.00 0.22 20.22
稀释后溶液中硫酸的物质的量浓度为
 

(3)通过计算,样品转化后与碱反应产生的氨气的物质的量是
 
mol,原奶粉样品的含氮量为
 
(本小题保留两位有效数字).

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科目:高中化学 来源: 题型:

药物是人类抵御疾病的重要武器之一.正确认识和使用药物是保证身心健康的重要方面.常用药品有:①碘酒    ②青霉素    ③阿司匹林    ④葡萄糖注射液      ⑤麻黄碱.请回答下列问题:
(1)上述物质中属于抗生素的是
 
(填写序号,下同);常用于皮肤消毒的是
 
;国际奥委会禁用的药物是
 

(2)胃液中含有盐酸,胃舒平(含氢氧化铝、淀粉等)可用于治疗胃酸过多.
①写出该药物发挥功效的化学方程式:
 

②淀粉是其中的填充剂、粘合剂,在人体内酶的作用下,最终转化为
 
(写分子式).
(3)下列关于药物使用的说法中,正确的是
 

A.阿司匹林没有毒副作用,可以长期大量服用
B.使用青霉素前需进行皮肤敏感试验
C.低血糖病症发作时,静脉滴入葡萄糖溶液可快速见效
D.麻黄碱可用于治疗感冒.

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科目:高中化学 来源: 题型:

由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视.目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ?mol-1)的变化.
(1)关于该反应的下列说法中,其△H
 
0.(填“大于”、“小于”或“等于”),且在
 
(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行.
(2)该反应平衡常数K的表达式为
 

(3)温度降低,平衡常数K
 
(填“增大”、“不变”或“减小”).
(4)若为两个容积相同的密闭容器,现向甲容器中充入1mol CO2(g)和3mol H2(g),乙容器中充入1mol CH3OH(g)和1mol H2O(g),在相同的温度下进行反应,达到平衡时,甲容器内n(CH3OH)
 
(填“大于”“小于”或“等于”)乙容器内n(CH3OH).
(5)已知:
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-116kJ?mol-1
CO(g)+
1
2
O2(g)═CO2(g)△H=-283kJ?mol-1
H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(g)△H=-242kJ?mol-1
写出CH3OH燃烧生成CO2和水蒸气的热化学方程式
 

(6)以甲醇和氧气为燃料,氢氧化钾溶液为电解质溶液构成电池.
①负极的电极反应式为
 

②若以石墨为电极,电解硫酸铜溶液,写出电解的总反应方程式
 
.若以此燃料电池电解200mL 0.8mol/L的硫酸铜溶液,当消耗1.6甲醇时,在阴极会析出
 
g铜.

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列实验能达到目的是(  )
A、
用酒精萃取溴水中的溴
B、
将硫酸铜溶液直接蒸干得到胆矾
C、
说明2NO2(g)?N2O4(g)△H<0
D、
实验室制备Fe(OH)2

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科目:高中化学 来源: 题型:

利用如图装置进行实验,甲乙两池均为1mol?L-1的AgNO3溶液,A、B均为Ag电极.实验开始先闭合K1,断开K2.一段时间后,断开K1,闭合K2,形成浓差电池,电流计指针偏转(Ag+浓度越大氧化性越强).下列说法不正确的是(  )
A、闭合K1,断开K2后,A电极增重
B、闭合K1,断开K2后,乙池溶液浓度上升
C、断开K1,闭合K2后,NO3-向B电极移动
D、断开K1,闭合K2后,A电极发生氧化反应

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科目:高中化学 来源: 题型:

工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理.该法的工艺流程为:CrO42-
H+
①转化
Cr2O72-
Fe2+
②还原
Cr3+
OH-
③沉淀
Cr(OH)3↓,其中第①步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+?Cr2O72-(橙色)+H2O,下列说法错误的是(  )
A、在第①反应平衡体系中加入水,溶液中c(H+)增大
B、溶液的pH值不变时,说明第①步反应达平衡状态
C、第②步中,还原0.01mol Cr2O72-离子,需要0.06mol的FeSO4?7H2O
D、上述三步转化反应中,只有一个反应为氧化还原反应

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