练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    10．N，P，As等元素的化合物在生产和研究中有许多重要用途．请回答下列问题：
    （1）意大利罗马大学的[FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子，该分子的空间构型与P4类似，其中氮原子的轨道杂化方式为sp3，N-N键的键角为60°．
    （2）基态砷原子的价电子排布图为，砷与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的顺序为As＞Se＞Ge．
    （3）配位原子对孤对电子的吸引力越弱，配体越容易与过渡金属形成配合物．PH3与NH3的结构相似，和过渡金属更容易形成配合物的是PH3（填“PH3”或“NH3”）．
    （4）SCl3+和PCl3是等电子体，SCl3+的空间构型是三角锥形．S-Cl键键长＜P-Cl键键长（填“＞”、“=”或“＜”），原因是S 原子半径小于P原子半径，故 S-Cl 键要比 P-Cl 键短．
    （5）砷化镓为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长，耗能少．已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示，砷化镓的化学式为GaAs．若该晶体的密度为ρg•cm-3，设NA为阿伏加德罗常数的值，则a、b的距离为$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{580}{ρ{N}_{A}}}$×1010 pm（用含ρ和NA的代数式表示）．

    分析 （1）N4分子的空间构型与P4类似，4个N原子形成正四面体构型，每个N原子形成3个N-N键，还含有1对孤对电子；
    （2）As元素处于第四周期VA族，价电子排布式为4s24p3，结合泡利原理、洪特规则画出价电子排布图；As原子4p轨道为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素的；
    （3）元素的电负性越小，对孤电子对吸引越弱，越容易形成配位键；
    （4）PCl3中P原子形成3个P-Cl键，含有1对孤对电子，其空间结构三角锥形，而等电子体的结构相似；
    原子半径越小，原子之间形成的共价键越短；
    （5）利用均摊法计算晶胞中含有Ga原子、As原子数目，可以确定其化学式；
    As原子与周围的4个Ga原子形成正四面体，As原子与晶胞顶点Ga原子连线处于晶胞题对角线上，且Ga原子与As原子之间的距离为晶胞体对角线长度的$\frac{1}{4}$倍，所以晶胞的体对角线为晶胞棱长的$\sqrt{3}$倍，结合晶胞中含有原子数目，表示出晶胞质量，再根据m=ρV计算晶胞棱长．

    解答 解：（1）N4分子的空间构型与P4类似，4个N原子形成正四面体构型，每个N原子形成3个N-N键，还含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，故N原子采取sp3杂化，每个面均为正三角形，故N-N键的键角为60°，
    故答案为：sp3；60°；
    （2）As元素处于第四周期VA族，价电子排布式为4s24p3，价电子排布图为：，
    As原子4p轨道为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能：As＞Se＞Ge，
    故答案为：；As＞Se＞Ge；
    （3）P元素的电负性比N元素的小，P原子对孤电子对吸引更弱，容易给出孤对电子形成配位键，
    故答案为：PH3；
    （4）PCl3中P原子形成3个P-Cl键，含有1对孤对电子，其空间结构三角锥形，而等电子体的结构相似，SCl3+的空间构型是三角锥形，
    S 原子半径小于P原子半径，故 S-Cl 键要比 P-Cl 键短
    故答案为：三角锥形；S 原子半径小于P原子半径，故 S-Cl 键要比 P-Cl 键短；
    （5）晶胞中含有Ga原子数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，As原子数目为4，故化学式为GaAs，
    As原子与周围的4个Ga原子形成正四面体，As原子与晶胞顶点Ga原子连线处于晶胞题对角线上，且Ga原子与As原子之间的距离为晶胞体对角线长度的$\frac{1}{4}$倍，所以晶胞的体对角线为晶胞棱长的$\sqrt{3}$倍，晶胞质量为4×$\frac{70+75}{{N}_{A}}$g，则晶胞棱长=$\root{3}{\frac{4×\frac{70+75}{{N}_{A}}}{ρg•c{m}^{-3}}}$=$\root{3}{\frac{580}{ρ{N}_{A}}}$cm，故a、b的距离为$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{580}{ρ{N}_{A}}}$cm=$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{580}{ρ{N}_{A}}}$×1010 pm，
    故答案为：GaAs；$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{580}{ρ{N}_{A}}}$×1010．

    点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、杂化方式与空间构型、电离能、配位键、晶胞计算计算等，（5）中距离计算为易错点、难点，注意利用过原子的平面将晶胞四等份确定ab距离与晶胞体对角线长度关系，需学生具备一定的空间想象与数学计算能力．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    10．（NH4）2SO4是常见的化肥和化工原料，受热易分解．某兴趣小组拟探究其分解产物．
    [查阅资料]（NH4）2SO4在260℃和400℃时分解产物不同．
    [实验探究]该小组拟选用如图所示装置进行实验（夹持和加热装置略）

    实验1：连接装置A-B-C-D，检查气密性，按图示加入试剂（装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL）．通入N2排尽空气后，于260℃加热装置A一段时间，停止加热，冷却，停止通入N2．品红溶液不褪色，取下装置B，加入指示剂，用0.2000mol/L NaOH溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH溶液25.00 mL．经检验滴定后的溶液中无SO42-．
    ①仪器X的名称是圆底烧瓶．
    ②装置B内溶液吸收气体的物质的量是0.03mol
    实验2：连接装置A-D-B，检查气密性，按图2示重新加入试剂．通入N2排尽空气后，于400℃加热装置A至（NH4）2SO4完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N2．观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体．经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO32-，无SO42-．进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物．
    ③检验装置D内溶液中有SO32-，无SO42-的实验操作和现象是取少许D溶液于试管中，加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解，生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有SO32-，无SO42-．
    ④装置B内溶液吸收的气体是NH3．
    ⑤（NH4）2SO4在400℃分解的化学方程式是3（NH4）2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    1．以下化学反应框图中的物质均为中学化学常见的物质，根据图示转化关系填空：

    （1）写出下列物质的化学式：A：Al，B：Fe2O3     F：Fe（OH）2．
    （2）写出下列反应的离子方程式：D→I：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，H→J：Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    18．下列物质的包装箱应贴上如图标志的是（　　）
    A．硫酸钠B．酒精C．浓硫酸D．氢氧化钠

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．工业上常采用固体碱熔氧化法用铬铁矿粉 制备重铬酸钾，铬铁矿的主要成分为 FeO•Cr2O3，还含 有 SiO2、Al2O3 等杂质．实验室现欲模拟此过程，具体流 程如下：

    已知：①NaFeO2 遇水强烈水解；②重铬酸钾为橙红色三斜晶体或针状晶体，溶于水，不溶于乙醇，有 强氧化性；③2CrO4 2-+2H+?Cr2O7 2-+H2O．请回答以下问题：
    （1）灼烧操作一般在坩埚中进行，下列物质适合用来制作此实验坩埚材料的是A
    A．铁 B．氧化铝 C．石英 D．陶瓷
    （2）铬铁矿经粉碎处理的目的是增大反应物的表面积，加快反应速率
    （3）滤渣 1 为红褐色固体，滤液 1 的成分除 Na2CrO4、NaOH 外，还含有（填化学式） 实验中将滤液 1 调节 pH=7～8 的目的是促进AlO2-、和SiO32-水解转化为Al（OH）3、H2SiO3沉淀．
    （4）通过途径 I 从 Na2CrO4溶液中获得 K2Cr2O7晶体，必须进行的操作步骤有：酸化→加 KCl 固体→蒸发 浓缩→操作 a→过滤→洗涤→干燥．
    ①“酸化”操作时可选择的酸是稀硫酸
    ②操作 a 的名称是冷却结晶．在此步操作过程中如果溶液出现过饱和现象，可采用加入晶体、摩擦烧杯壁或用玻璃棒搅拌等方法促进晶体析出．
    （5）已知实验取用的铬铁矿 38.0g，其中含 Cr2O340%，最终获 得 K2Cr2O7 晶体 20.9g，则产率为71.1%．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．根据已学知识，请你回答下列问题：
    （1）写出原子序数最小的第Ⅷ族元素原子的原子结构示意图．
    （2）写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号：Si或S．
    （3）该元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的外围电子排布式为4s24p4，该元素的名称是硒．
    （4）已知下列化学键的键能：Si-O：460kJ/mol，Si-Si：175kJ/mol，O=O：498kJ/mol，则反应：Si+O2=SiO2的反应热△H=-892KJ/mol．
    （5）写出二氧化硫和水合氢离子中S原子，O原子分别采用sp2和sp3杂化形式，其空间构型分别为V形和三角锥形．
    （6）用氢键表示法表示HF水溶液中的所有氢键F-H…F、F-H…O、O-F…F、O-H…O．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    2．关于晶体的下列说法正确的是（　　）
    A．任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子
    B．原子晶体中只含有共价键
    C．原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
    D．分子晶体中只含有范德华力

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    19．利用如图制取氨气并完成喷泉实验（图中部分夹持装置略去）．
    （1）实验室制取氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O．
    （2）要得到干燥的氨气可选用碱石灰做干燥剂．
    （3）图（1）中棉花的作用是防止生成的氨气与空气发生对流，使收集到的氨气不纯．如何检验氨气是否收集满：用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近管口，若有白烟表示集满了（或用湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若变蓝表示收集满了）．
    （4）用图（2）装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是挤出胶头滴管中的水进入烧瓶，打开止水夹
    若实验结束后水充满整个烧瓶，则标准状况下，烧瓶内溶液的物质的量浓度为0.045mol/L（保留小数点后三位）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是（　　）
    A．X的氢化物形成的晶体中存在的最强作用力是分子间作用力
    B．R的气态氢化物溶于水，离子键断裂
    C．W的气态氢化物是离子化合物
    D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案