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(CH3)2Ga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下图所示,其晶胞边长为a pm,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)。
高三化学填空题困难题
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。已知砷化镓的晶胞结构如图。试回答下列问题:
(1)下列说法不正确的是(选填序号)________。
A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同
B.第一电离能:Se >As> Ge> Ga
C.镓、锗、砷、硒都属于p区元素
D.半导体GaP、SiC与砷化镓为等电子体
(2)砷化镓是将(CH3)3Ga和AsH3反应制备得到,该反应在700℃进行,反应的方程式为________ ,AsH3空间形状为 ________。
(3)Ge的核外电子排布式为 ________,H2 Se中硒原子的杂化方式为________。
(4)AsH3沸点比NH3低,其原因是:________。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
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(CH3)2Ga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下图所示,其晶胞边长为a pm,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)。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
氮和砷均为重要的无机材料,在化工领域具有广泛的应用。
(1)基态As原子的价层电子的电子云轮廓图形状为________。同一周期As、Ge、Se三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________________。
(2)Na3AsO3中所含阴离子的立体构型为___________,写出一个与AsO33-具有相同空间构型和键合形式的分子____________________(填化学式)。
(3)在一定条件下NH3与CO2能合成尿素[CO(NH2)2],尿素中C原子和N原子轨道的杂化类型分别为__________,_________;1mol尿素分子中,键的数目为___________。
(4)N2H4是火箭的燃料,与氧气的相对分子质量相同,它在常温常压下是液态,而氧气是气态,造成这种差异的主要原因是__________________。
(5)某砷镍合金的晶胞结构如图所示,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度=________g·cm-3,该晶体中与每个Ni原子距离最近的As原子有_______个。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
K、Fe、Ni均为重要的合金材料,在工业生产、科技、国防领域有着广泛的用途,请回答下列问题:
(1)K元素处于元素周期表的_____ 区,其基态原子中,核外电子占据的电子云轮廓图为球形的能级有______个。
(2)KCl 和NaCl 均为重要的化学试剂,KCl 的熔点低于NaCl的原因为___________。
(3)从原子结构角度分析,Fe3+比Fe2+更稳定的原因是__________。
(4)NiSO4 溶于氨水形成[Ni (NH3)6]SO4。
①写出一种与[Ni(NH3)6]SO4中的阴离子互为等电子体的分子的分子式_________。
②1mol[Ni(NH3)6]SO4中含有σ键的数目为___________。
③NH3 的VSEPR模型为_____ ;中心原子的杂化形式为_____,其杂化轨道的作用为__________。
(5)K、Ni、F三种元素组成的一种晶体的长方体晶胞结构如图所示。若NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度ρ=______g/cm3(用代数式表示)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
[物质结构与性质一选修3]
种类繁多的碳族元素的单质及其化合物,有着重要的研究价值。
(1)锗(Ge)的含量十分稀少,但它被广泛应用于电子、光学、化工、生物医学、能源及其他高新科技领域。
①现代化学中,常利用__________上的特征谱线来鉴定元素。基态锗原子中,核外能级最高的原子轨道上,具有的电子数为___________。
②通常状况下GeCl4是无色液体,易挥发,其熔点为-51.50C,沸点为86.55℃,能溶于乙醚。由此可推知GeCl4应属于共价化合物,其理由是_______,也即氯和锗两元素的电负性相差应该_______1.7(填“小于”或“大于”)。
(2)在硅酸盐中,如图a所示为四面体结构,它可以通过公用顶角0原子,形成链状层状、岛状和网状结构的不同硅酸盐。图b表示由n个四面体连接成的硅酸根,其中Si的杂化形式为_____,Si与O的原子个数比为________,化学式可表示为__________。
(3)石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成,如图(a)所示。图(b)是一个石墨的六方晶胞示意图。
①请在图中画出晶胞沿c轴的投影 (用“·”标出碳原子位置即可)_________。
②假设石墨晶胞高为h cm,C-C键长为r cm,则石墨晶体密度的表达式为__________g.cm-3(阿伏加德罗常数为NA)。
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]
Ga和As在材料科学领域用途广泛。请回答下列问题:
(1)基态Ga原子价层电子的轨道表达式为_________;其核外电子占据最高能级的符号为___________。
(2)GaAs是优良的半导体材料,晶胞结构与金刚石相似。该晶体中不含有的化学键类型
为___________(填选项字母)。
A.σ键 B.π键 C.配位键 D.金属键
(3)Ga、N、As的合金材料是制作太阳能电池的重要原料,三种基态原子的第一电离能由小到大的顺序为________________________(用元素符号表示)。
(4)AsH3的立体构型为___________。相同压强下,AsH3的沸点低于NH3的原因为___________。
(5)LiZnAS基稀磁半导体晶胞如图所示,该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA。则:
①与Li原子距离最近且相等的Zn原子的数目为____________。
②晶胞参数a =_____________pm(用代数式表示)。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
氨气常用作致冷剂及制取铵盐和氮肥,是一种用途广泛的化工原料。金属镓是一种广泛用于电子工业 和通讯领域的重要金属,镓元素(31Ga)在元素周期表中位于第四周期 IIIA 族,化学性质与铝元素相似。
(1)如图是当反应器中按 n(N2):n(H2)=1:3 投料后,在 200℃、400℃、600℃下,反应达到平衡时,混合物中 NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。
①曲线 a 对应的温度是_____________。
②关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是____________(填字母)。
A.及时分离出 NH3 可以提高 H2 的平衡转化率
B.根据勒夏特列原理,一般采用高温下发生反应
C.上图中 M、N、Q 点平衡常数 K 的大小关系是 K(M) = K(Q) >K(N)
③M 点对应的 H2 转化率是____________。
(2)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,生成 3 mol H2 时就会放出30.8 kJ 的热。
①该反应的热化学方程式是____________________。
②反应的化学平衡常数表达式是____________。
③在恒温恒容的密闭体系内进行上述可逆反应,下列有关表达正确的是____________。
A.I 图像中如果纵坐标为正反应速率,则 t 时刻改变的条件可以为升温
B.II 图像中纵坐标可以为镓的转化率
C.III 图像中纵坐标可以为化学反应速率
D.Ⅳ图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量
④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:___________________。
(3)将一块镓铝合金完全溶于烧碱溶液中得到溶液 X。己知:
Al(OH)3 | Ga(OH)3 | |
酸式电离常数 Ka | 2×10- 11 | 1×10- 7 |
碱式电离常数 Kb | 1.3×10- 33 | 1.4×10- 34 |
往 X 溶液中缓缓通入 CO2,最先析出的氢氧化物是____________。
(4)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)为阳极,以高纯镓为阴极,以 NaOH 水溶液为电解质溶液。在电流作用下使粗镓在阳极溶解进入电解质溶液,并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己知离子氧化性顺序为:Zn2+<Ga3+< Fe2+<Cu2+,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___________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
Ga、As、Al、C的相关化合物在化工和医学领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)写出基态Ga原子的核外电子排布式:_________,有_____个未成对电子。
(2)合金砷化镓在现代工业中被广泛应用,Ga、As电负性由大到小排序为______________。
(3)1个丙二烯分子中σ键总数为___个,C原子的杂化方式为______。分子中的大π键可以用符号пmn表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为п66),则丙二烯中的大π键应表示为____________。
(4)氮化镓是第三代半导体材料,其晶体结构和单晶硅相似,晶胞结构如图所示:
①原子坐标参数是表示晶胞内部各原子的相对位置,其中原子坐标参数A为(0, 0, 0);B为(1/2,1/2,0);C为(1,0,1)。则D原子的坐标参数为_________________。
②已知氮化镓晶胞的边长为a nm,其密度为d g/cm3,则阿伏加德罗常数NA =____(用a、d表示)
高三化学综合题困难题查看答案及解析
硅、锗(32Ge,熔点 937℃)和镓(31Ga)都是重要的半导体材料,在航空航天测控、核物理探测、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用。锗与硅是同主族元素。
(1)硅在元素周期表中的位置是________。
(2)硅和锗与氯元素都能形成氯化物 RCl4(R代表Si和Ge),从原子结构角度解释原因 _______。
(3)自然界矿石中锗浓度非常低,因此从锗加工废料(含游离态锗)中回收锗是一种非常重要的方法。如图是一种提取锗的流程:
①NaClO 溶液浸取含锗废料中的锗时发生反应的离子方程式为_____;为了加NaClO 溶液浸取含锗废料的速率,可以采取的措施有_____。
②操作 1 和操作 2 是____。
③ GeO2 的熔点为 1086℃,利用氢气还原GeO2,每生成 146kg 的锗放出 akJ 的热量,该反应的热化学方程式为_______。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
砷(As)是第33号元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)砷在元素周期表中的位置是__________________________。
(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式_________________________________________。该反应需要在加压下进行,原因是__________________________。
(3)已知:2As(s)+3H2(g)+4O2(g)=2H3AsO4(s)△H1
H2(g)+ O2(g)=H2 O(l) △H2
2As(s)+ O2(g) =As2O5(s)△H3
则反应 As2O5(s) +3H2O(1)= 2H3AsO4(s)的△H=____________。
(4)298K时,将20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20 mL 3xmol·L-1I2和20mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO33-(aq)+I2+2OH-AsO43-+2I-+H2O。溶液中c(AsO43-) 与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列不能判断反应达到平衡的是________(填标号)。
a.溶液的pH不再变化 b.v(I-)=2v(AsO33-)
c.c(AsO43-)/c(AsO33-)不再变化 d.c(I-)=ymol·L-1
②tm时v逆 ______tn时v逆(填“>”“<”或“=”),理由是_____________。
③若平衡时溶液的c(OH-)=lmol/L,则该反应的平衡常数K为____________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析