[化学——选修3：物质结构与性质]氮的化合物在生产、生活中有广泛应用。（1）氮化镓(GaN...

[化学——选修3：物质结构与性质]

氮的化合物在生产、生活中有广泛应用。

（1）氮化镓(GaN)是新型的半导体材料。基态氮原子的核外电子排布图为____；基态镓(Ga)原子的核外具有____种不同能量的电子。

（2）乙二氨的结构简式为(H2N-CH2-CH2-NH2，简写为en)。

①分子中氮原子轨道杂化类型为____；

②乙二氨可与铜离子形成配合离子[Cu(en)2]2+，其中提供孤电子对的原子是____，配合离子结构简式为____；

③乙二氨易溶于水的主要原因是____。

（3）氮化硼(BN)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料，主要结构有立方氮化硼（如图1）和六方氮化硼（如图2），前者类似于金刚石，后者与石墨相似。

①图1中氮原子的配位数为____，离硼原子最近且等距离的硼原子有____个；

②已知六方氮化硼同层中B与N之间的距离为acm，密度为dg•cm-3，则相邻层与层之间的距离为____pm(列出表达式)。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

【化学—选修3：物质结构与性质】含氮化合物在生活中应用十分广泛。神州飞船外壳使用了氮化硅新型陶瓷结构材料，该材料硬度大、耐磨损。可用石英与焦炭在1400~1450℃的氮气气氛下合成氮化硅，同时生成一种与氮气结构相似的气态分子。

（1）写出上述反应的化学方程式____________________________________。反应原料中涉及的元素电负性由大到小的排列顺序为________________________________。

（2）基态氮原子中的原子轨道形状有 _______________种。

（3）某同学画出了硅原子基态的核外电子排布图如下图，该电子排布违背了　　　　 原理。

（4）氮化硅有多种型体，其中β-氮化硅层状结构模型如图，以图中所示的平行四边形为基本重复单元无限伸展，则该基本单元中含氮原子______个，硅原子______个。

（5）含氮的有机化合物氨基乙酸H2NCH2COOH中的碳 原子杂化方式有____________，σ与π键的个数比为_______________。

（6）氨分子是一种常见的配体。Cu2+离子在水溶液中以 [Cu （H2O）4]2+形式存在，向含Cu 2+离子的溶液中加入足量氨水，可生成更稳定的[Cu（NH3）4]2+离子，其原因是　　　　 。某配合物的化学式为 CoCl3·4NH3， 内界为正八面体构型配离子。0.1 mol该化合物溶于水中，加入过量 AgNO3，有14.35g 白色沉淀生成。则它的中心离子价电子排布式为____________，內界可能的结构有__________种。

高三化学填空题简单题查看答案及解析

金属镓（31Ga）是一种广泛应用于电子工业的重要金属，其化学性质与铝相似。

（1）工业上利用Ga与NH3合成固体半导体材料氮化镓(GaN)同时有氢气生成。反应中消耗1molNH3放出15.4kJ的热量。

①该反应的热化学方程式为____________________________；其平衡常数表达式为_____________。

②氮化镓(GaN)性质稳定,但能缓慢的溶解在热的NaOH溶液中,该反应的离子方程式是_________________________。

③0.1mol/L的氨水中加入少量的NH4Cl固体，溶液的pH_________（填“升高”或“降低”）；若加入少量明矾，溶液中NH4+的浓度___________（填“增大”或“减小”）。

（2）将一块镓铝合金完全溶于烧碱溶液中得到X溶液。已知:Al(OH)3、Ga(OH)3的酸式电离常数分别为2×10-11、1×10-7，则往X溶液中缓缓通入CO2,最先析出的氢氧化物是______。

（3）工业上以电解精炼法提炼镓的原理如下:以待提纯的粗镓(内含Zn、Fe、Cu杂质)在阳极溶解,通过某种离子迁移技术到达阴极并在阴极放电析出高纯镓。

①已知离子氧化性顺序为:Zn2+2+2+2+,电解精炼镓时阳极泥的成分是_____________。

②GaO2-在阴极放电的电极方程式是________________________。

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高三化学解答题中等难度题查看答案及解析

锌是一种常用金属，镓（Ga）的化合物氮化镓（GaN）是制造LED的重要材料，被誉为第三代半导体材料。

I．镓（Ga）是火法冶炼锌过程中的副产品，镓与铝同主族且相邻，化学性质与铝相似。

（1）Ga的原子结构示意图为___________________；

（2） GaN可由Ga和NH3在高温条件下制取，该反应的化学方程式_______________。

（3）下列有关镓和镓的化合物的说法正确的是____________

A．常温下，Ga可与水剧烈反应放出氢气

B．一定条件下，Ga可溶于盐酸和氢氧化钠

C．一定条件下，Ga2O3可与NaOH反应生成盐

D．Ga2O3可由Ga(OH)3受热分解得到

II．锌的冶炼方法有火法和湿法。工业上利用锌焙砂（主要含Zn0、ZnFe2O4，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物）湿法制取金属锌的流程如图所示：

已知：Fe的活泼性强于Ni

（4）ZnFe2O4可以写成ZnO·Fe2O3，ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式为____　　　　　　 _。

（5）净化I操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化；第二步是控制溶液pH，只使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是________________________。

（6）净化II中加入Zn的目的是_______________________。

（7）常温下，净化I中，如果要使c(Fe3+) < 10-5 mol/L，则应控制溶液pH的范围为_____________。已知：Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38；lg5=0.7

高三化学实验题极难题查看答案及解析

锌是一种常用金属，镓（Ga）的化合物氮化镓（GaN）是制造LED的重要材料，被誉为第三代半导体材料。

I．镓（Ga）是火法冶炼锌过程中的副产品，镓与铝同主族且相邻，化学性质与铝相似。

⑴Ga的原子结构示意图为 ___________________。

⑵GaN可由Ga和NH3在高温条件下制取，该反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑶下列有关镓和镓的化合物的说法正确的是____ 。

A．常温下，Ga可与水剧烈反应放出氢气

B．一定条件下，Ga可溶于盐酸和氢氧化钠

C．一定条件下，Ga2O3可与NaOH反应生成盐

D．Ga2O3可由Ga(OH)3受热分解得到

II．锌的冶炼方法有火法和湿法。工业上利用锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物）湿法制取金属锌的流程如图所示：

已知：Fe的活泼性强于Ni

⑷ZnFe2O4可以写成ZnO·Fe2O3，ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　 。

⑸净化I操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化；第二步是控制溶液pH，只使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是____________________。

⑹净化II中加入Zn的目的是___________________。

⑺常温下，净化I中，如果要使c(Fe3+) < 10-5 mol/L，则应控制溶液pH的范围为_____________。已知：Ksp[Fe(OH)3] = 8.0 × 10-38；lg5 = 0.7

高三化学填空题极难题查看答案及解析

氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料，其应用取得了突破性的进展。一种镍催化法生产GaN的工艺如图：

(1)“热转化”时Ga转化为GaN的化学方程式是_____。

(2)“酸浸”的目的是_____，“操作Ⅰ”中包含的操作是_____。

某学校化学兴趣小组在实验室利用图装置模拟制备氮化镓：

(3)仪器X中的试剂是_____，仪器Y的名称是_____，装置G的作用是_____。

(4)加热前需先通入一段时间的H2，原因是_____。

(5)取某GaN样品m克溶于足量热NaOH溶液，发生反应 GaN+OH﹣+H2OGaO2-+NH3↑，用H3BO2溶液将产生的NH3完全吸收，滴定吸收液时消耗浓度为c mol/L的盐酸V mL，则样品的纯度是_____。（已知：NH3+H3BO3=NH3•H3BO3；NH3•H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3）

(6)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，成功地实现了用CO2和H2O合成CH4，请写出铜极的电极反应式_____。

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【化学-选修3：物质结构与性质】（15分）

铁、铜及其化合物在日常生产、生活有着广泛的应用。请回答下列问题：

（1）铁在元素周期表中的位置是_________。

（2）配合物Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)x晶体属于_______（填晶体类型）。Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=_______；Fe(CO)x在一定条件下发生反应：Fe(CO)x(s)Fe(s)+xCO(g)。已知反应过程中只断裂配位键，由此判断该反应所形成的化学键类型为_________。

（3）写出CO的一种常见等电子体分子的结构式_______；两者相比较沸点较高的为_____（填化学式）。CN-中碳原子杂化轨道类型为_______，C、N、O三元素的第一电离能最大的为____（用元素符号表示）。

（4）铜晶体中铜原子的堆积方式如图1所示。

①基态铜原子的核外电子排布式为___________。

②每个铜原子周围距离最近的铜原子数目________。

（5）M原子的价电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图2所示（黑点代表铜原子）。

①该晶体的化学式为________。

②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于______（填“离子”、“共价”）化合物。

③已知该晶体的密度为ρg·cm-3，阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为___________pm（只写计算式）。

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（12分） “物质结构与性质”

（1）第ⅢA、ⅤA元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。Ga原子的电子排布式为。在GaN晶体中，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为。在四大晶体类型中，GaN属于 晶体。

（2）铜、铁元素能形成多种配合物。微粒间形成配位键的条件是：一方是能够提供孤电子对的原子或离子，另一方是具有的原子或离子

（3）CuCl₂溶液与乙二胺(H₂N-CH₂-CH₂-NH₂)可形成配离子：请回答下列问题：

① H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是。

②SO₂分子的空间构型为。与SnCl₄互为等电子体的一种离子的化学式为。

③乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为。乙二胺和三甲胺[N(CH₃)₃]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是。

④⑶中所形成的配离子中含有的化学键类型有。

a．配位键     b．极性键     c．离子键    d．非极性键

⑤CuCl的晶胞结构如右图所示，其中Cl原子的配位数为。

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【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）金属钛（Ti）被誉为21世纪金属，具有良好的生物相容性，它兼具铁的高强度和铝的低密度。其单质和化合物具有广泛的应用价值。氮化钛（Ti3N4）为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金的代替品。以TiCl4为原料，经过一系列反应可以制得Ti3N4和纳米TiO2（如图1）。

上图中的M是短周期金属元素，M的部分电离能如下表：

请回答下列问题：

（1）Ti的基态原子外围电子排布式为________________；

（2）M是_________（填元素符号），该金属晶体的堆积模型为六方最密堆积，配位数为___________；

（3）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如图2所示。化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有__________个，化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的顺序为________________；

（4）有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似，如图3所示，该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm，则该氮化钛的密度为_____________g·cm－3（NA为阿伏加德罗常数的值，只列计算式）。该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有___________个；

（5）科学家通过X－射线探明KCl、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl的晶体结构相似。且知三种离子晶体的晶格能数据如下：

KCl、CaO、TiN三种离子晶体熔点由高到低的顺序为________________。

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