【題目】GaN是制造5G芯片的材料,氮化鎵鋁和氮化鋁LED可發(fā)出紫外光;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)As原子核外電子排布式為[Ar]____________;下列狀態(tài)的鋁元素中,電離最外層的一個電子所需能量最小的是______________(填標號)。
A. B. C. D.
(2)8—羥基喹啉合鋁(分子式C27H18AlN3O3)用于發(fā)光材料及電子傳輸材料,可由LiAlH4與 8—羥基喹啉)合成。LiAlH4中陰離子的空間構(gòu)型為______________; 8—羥基喹啉合鋁中所含元素電負性最大的是______________(填元素符號,下同),第一電離能最大的是__________(填元素符號),N原子的雜化方式為_____________。
(3)已知下列化合物的熔點:
化合物 | AlF3 | GaF3 | AlCl3 |
熔點/℃ | 1040 | 1000 | 194 |
①表格中鹵化物的熔點產(chǎn)生差異的原因是_______________________________________________。
②熔融AlCl3時可生成具有揮發(fā)性的二聚體Al2Cl6分子,分子中每個原子最外層均達到8電子,二聚體Al2Cl6的結(jié)構(gòu)式為______________________________;其中Al的配位數(shù)為_________。
【答案】3d104s24p3 D 正四面體 O N sp2 AlF3、GaF3為離子晶體,AlCl3為分子晶體,晶格能:AlF3>GaF3, 4
【解析】
(1) As為33號元素,原子核外電子數(shù)為33,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3;能量越高越不穩(wěn)定,越易失電子,所以激發(fā)態(tài)的微粒易失電子,原子軌道中處于半滿狀態(tài)時較穩(wěn)定;
(2)LiAlH4中的陰離子中Al原子價層電子對個數(shù)=4+=4且不含孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷其空間構(gòu)型;元素的非金屬性越強,電負性越大,而金屬性越強,通常第一電離能最;根據(jù)分子結(jié)構(gòu)中N原子成鍵數(shù)和孤對電子數(shù)判斷雜化方式;
(3)通常離子晶體的熔點大于分子晶體,離子晶體的晶格能大熔點高;
②二聚體Al2Cl6中Al原子有空軌道,Cl可以提供孤電子對形成配位鍵;配合物中的配位數(shù)是指直接同中心離子(或原子)配位的原子數(shù)目。
(1) 基態(tài)As原子核外有33個電子,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,即[Ar] 3d104s24p3;A為失去兩個電子后的狀態(tài), B為失去一個電子后的狀態(tài),C為失去三個電子后的狀態(tài), D為有一個電子的躍遷的激發(fā)態(tài),A電離最外層一個電子所需能量實際就是第三電離能,B電離最外層一個電子所需能量實際就是第二電離能,C電離最外層一個電子所需能量實際就是第四電離能,D電離最外層一個電子所需能量為處于激發(fā)態(tài)的1個電子,所以需要能量最大的是C,最小的是D,故答案為D;
(2)LiAlH4中的陰離子中Al原子價層電子對個數(shù)=4+=4且不含孤電子對,sp3雜化,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷其空間構(gòu)型及中心原子雜化方式分別為正四面體形; 8—羥基喹啉合鋁中所含元素分別是C、H、N、O和Al元素,其中氧元素的非金屬性最強,則電負性最大的是O;Al是金屬元素,易失電子,第一電離能較小,而非金屬元素第一電離能同周期從左到右,呈增大趨勢,由于N原子價電子半充滿,比O原子穩(wěn)定,第一電離能大于O,則N元素的第一電離能最大;分子中N原子的成鍵數(shù)是2和孤對電子數(shù)是1,雜化軌道數(shù)目為3,N原子采取sp2雜化;
(3)①表格中鹵化物的熔點產(chǎn)生差異的原因是AlF3和GaF3是離子晶體,且晶格能AlF3>GaF3,則AlF3的熔點比GaF3高,而AlCl3是分子晶體,其熔點明顯比AlF3和GaF3的熔點低;
②熔融時AlCl3生成可揮發(fā)的二聚體Al2Cl6,該二聚體由Al提供空軌道,Cl原子提供電子對形成配位鍵,其結(jié)構(gòu)式為;配合物中的配位數(shù)是指直接同中心離子(或原子)配位的原子數(shù)目,二聚體Al2Cl6中與Al直接相連的原子有4個,故其配位數(shù)為4。
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【題目】25℃時在10 mL 0.1mol·L—1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L—1HCl溶液20 mL,溶液中部分含碳微粒的物質(zhì)的量隨溶液pH的變化如圖所示。下列說法不正確的是
A.HCl溶液滴加一半時,溶液pH>7
B.當溶液的pH=8時,溶液中NaHCO3的物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L—1
C.0.1 mol·L—1Na2CO3溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+2c(CO32—)+c(HCO3—)
D.在M點:c(Na+)>c(CO32—)=c(HCO3—)>c(OH—)>c(H+)
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【題目】向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2,一定條件下使反應SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)達到平衡,正反應速率隨時間變化的示意圖如右所示.由圖可得出的正確結(jié)論是( )
A.反應在c點達到平衡狀態(tài)
B.反應物濃度:a點小于b點
C.反應物的總能量低于生成物的總能量
D.△t1=△t2時,SO2的轉(zhuǎn)化率:a~b段小于b~c段
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【題目】次硫酸氫鈉甲醛(xNaHSO2·yHCHO·zH2O)俗稱吊白塊,在印染、醫(yī)藥以及原子能工業(yè)中有廣泛應用。它的組成可通過下列實驗測定:
①準確稱取1.540 0 g樣品,完全溶于水配成100 mL溶液;
② 取25.00 mL所配溶液經(jīng)AHMT分光光度法測得甲醛物質(zhì)的量濃度為0.10 mol·L-1;
③ 另取25.00 mL所配溶液,加入過量碘完全反應后,加入BaCl2溶液至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥至恒重得到白色固體0.5825g。
次硫酸氫鈉甲醛和碘反應的方程式如下:xNaHSO2·yHCHO·zH2O+I2―→NaHSO4+HI+HCHO+H2O(未配平)
(1)生成0.582 5 g白色固體時,需要消耗碘的質(zhì)量為________。
(2)若向吊白塊溶液中加入氫氧化鈉,甲醛會發(fā)生自身氧化還原反應,生成兩種含氧有機物,寫出該反應的離子方程式________________________________。
(3)通過計算確定次硫酸氫鈉甲醛的組成(寫出計算過程)。__________________________
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【題目】(1)聚四氟乙烯商品名稱為“特氟龍”,可做不粘鍋涂層。它是一種準晶體,該晶體是一種無平移周期序、但有嚴格準周期位置序的獨特晶體?赏ㄟ^___方法區(qū)分晶體、準晶體和非晶體。
(2)下列氮原子的電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量由低到高的順序是___(填字母代號)。
A. B.
C. D.
(3)某種鈾氮化物的晶體結(jié)構(gòu)是NaCl型。NaCl的Bom-Haber循環(huán)如圖所示。已知:元素的一個氣態(tài)原子獲得電子成為氣態(tài)陰離子時所放出的能量稱為電子親和能。下列有關(guān)說法正確的是__(填標號)。
a.Cl-Cl鍵的鍵能為119.6kJ/mol b.Na的第一電離能為603.4kJ/mol
c.NaCl的晶格能為785.6kJ/mol d.Cl的第一電子親和能為348.3kJ/mol
(4)配合物[Cu(En)2]SO4的名稱是硫酸二乙二胺合銅(Ⅱ),是銅的一種重要化合物。其中En 是乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)的簡寫。
①該配合物中含有化學鍵有___(填字母編號)。
A.離子鍵 B.極性共價鍵 C.非極性共價鍵 D.配位鍵 E.金屬鍵
②配體乙二胺分子中氮原子、碳原子軌道的雜化類型分別為___、___。
③乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺,且相對分子質(zhì)量相近,但乙二胺比三甲胺的沸點高得多,原因是___。
④乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機化合物,乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子,其原因是___,其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是___(填“Mg2+”或“Cu2+”)。
⑤與氨氣互為等電子體的陽離子為___,與S位于同一周期,且第一電離能小于S的非金屬元素符號為___。
(5)①金屬鈦的原子堆積方式如圖1所示,則金屬鈦晶胞俯視圖為____。
A. B. C. D.
②某砷鎳合金的晶胞如圖所示,設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,該晶體的密度ρ=__g·cm-3。
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【題目】運用化學反應原理研究氮、氧等單質(zhì)及其化合物的反應有重要意義。
(1)合成氨反應反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣,平衡_______移動(填“向左”“向右”或“不”);,使用催化劑_____反應的ΔH(填“增大”“減小”或“不改變”)。
(2)O2(g)= O+2(g)+e- H1=1175.7kJ·mol-1
PtF6(g)+ e-1PtF6-(g)H2= -771.1 kJ·mol-1
O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6- H3=482.2 kJ·mol-1
則反應O2(g)+ PtF6 (g) = O2+PtF6- (s)的H=_____________ kJ·mol-1。
(3)在25℃下,向濃度均為0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化學式),生成該沉淀的離子方程式為____________。已知25℃時Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
(4)在25℃下,將a mol·L-1的氨水與0.01 mol·L-1的鹽酸等體積混合,反應平衡時溶液中c(NH4+)=c(Cl-),則溶液顯_____________性(填“酸”“堿”或“中”);用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=__________。
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【題目】已知下列熱化學方程式:Zn(s) +O2(g) =ZnO(s) ΔH1=-351.1kJ/mol
Hg(l) +O2(g) = HgO(s) ΔH2=-90.7kJ/mol
由此可知Zn(s) + HgO(s) = ZnO(s) + Hg(l)的ΔH3,其中ΔH3的值是
A.-260.4 kJ/molB.-254.6 kJ/molC.-438.9 kJ/molD.-441.8 kJ/mol
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