【題目】2019年1月3日上午,嫦娥四號(hào)探測(cè)器翩然落月,首次實(shí)現(xiàn)人類飛行器在月球背面的軟著陸。所搭載的“玉兔二號(hào)”月球車,通過(guò)砷化鎵(GaAs)太陽(yáng)能電池提供能量進(jìn)行工作;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)基態(tài)As原子的價(jià)電子排布圖為____________,基態(tài)Ga原子核外有________個(gè)未成對(duì)電子。
(2)鎵失去電子的逐級(jí)電離能(單位:kJmol-1)的數(shù)值依次為577、1985、2962、6192,由此可推知鎵的主要化合價(jià)為____和+3,砷的電負(fù)性比鎵____(填“大”或“小”)。
(3)1918年美國(guó)人通過(guò)反應(yīng):HC≡CH+AsCl3CHCl=CHAsCl2制造出路易斯毒氣。在HC≡CH分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為________;AsCl3分子的空間構(gòu)型為___________。
(4)砷化鎵可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃制得,(CH3)3Ga中碳原子的雜化方式為_______
(5)GaAs為原子晶體,密度為ρgcm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示, Ga與As以_______鍵鍵合。Ga和As的原子半徑分別為a pm和b pm,設(shè)阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為_______________(列出計(jì)算式,可不化簡(jiǎn))。
【答案】) 1 +1 大 3:2 三角錐形 sp3 共價(jià) ×100%
【解析】
(1)As為33號(hào)元素,基態(tài)As原子的核外價(jià)電子為其4s能級(jí)上2個(gè)電子、4p能級(jí)上3個(gè)電子,基態(tài)Ga原子核外4p能級(jí)上有1個(gè)電子;
(2)根據(jù)電離能知,失去1個(gè)或3個(gè)電子時(shí)電離能發(fā)生突變,由此可推知鎵的主要化合價(jià),同一周期元素電負(fù)性隨著原子序數(shù)增大而增大;
(3)共價(jià)單鍵為σ鍵、共價(jià)三鍵中含有一個(gè)σ鍵、兩個(gè)π鍵;根據(jù)價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)計(jì)算結(jié)合價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷空間構(gòu)型;
(4)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子雜化類型;
(5)根據(jù)GaAs為原子晶體判斷Ga和As原子之間的作用力;根據(jù)均攤法計(jì)算該晶胞中Ga、As原子個(gè)數(shù),計(jì)算晶胞的質(zhì)量和體積,再根據(jù)晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率=×100%計(jì)算。
(1)基態(tài)As原子的核外價(jià)電子為其4s能級(jí)上2個(gè)電子、4p能級(jí)上3個(gè)電子,所以其價(jià)電子排布式為,基態(tài)Ga原子核外4p能級(jí)上有1個(gè)電子,則Ga未成對(duì)電子數(shù)是1,故答案為:;1;
(2)根據(jù)鎵失去電子的逐級(jí)電離能知,失去1個(gè)或3個(gè)電子電離能突變,由此可推知鎵的主要化合價(jià)為+1和+3,同一周期元素電負(fù)性隨著原子序數(shù)增大而增大,二者位于同一周期且原子序數(shù)Ga<As,則電負(fù)性As比Ga大,故答案為:+1;大;
(3)共價(jià)單鍵為σ鍵、共價(jià)三鍵中含有一個(gè)σ鍵、兩個(gè)π鍵,因此乙炔分子中含有3個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵,則σ鍵、π鍵個(gè)數(shù)之比為3∶2;AsCl3分子中As原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=4,含有一個(gè)孤電子對(duì),根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷空間構(gòu)型為三角錐形,故答案為:3∶2;三角錐形;
(4)(CH3)3Ga中碳原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子雜化類型為sp3,故答案為:sp3;
(5)GaAs為原子晶體,Ga和As原子之間以共價(jià)鍵鍵合;該晶胞中Ga原子個(gè)數(shù)是4、As原子個(gè)數(shù)=8×+6×=4,所以其化學(xué)式為GaAs,該晶胞體積==cm3,該晶胞中所有原子體積=4×π[(a×10-10)3+(b×10-10)3]cm3=4×π×10-30×(a3+b3)cm3,GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率=×100%= ×100%,故答案為:共價(jià); ×100%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一種防止血栓形成與發(fā)展的藥物J的合成路線如圖所示(部分反應(yīng)條件略去):
回答下列問(wèn)題:
(1)A中官能團(tuán)的名稱是________________,反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型是_________________。
(2)J的分子式是_______________。F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________________________。
(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為________________________。
(4)已知C有多種同分異構(gòu)體。寫出同時(shí)滿足下列條件的C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______(只需寫出兩個(gè)):
①苯環(huán)上有兩個(gè)處于對(duì)位上的取代基;②1mol該有機(jī)物與足量金屬鈉反應(yīng)生成1g氫氣。
(5)請(qǐng)參照J的合成方法,寫出以為原料制備的合成路線:
___________________________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】2019年國(guó)際非政府組織“全球計(jì)劃”12月4日發(fā)布報(bào)告:研究顯示,全球二氧化碳排放量增速趨緩。CO2的綜合利用是解決溫室問(wèn)題的有效途徑。
(1)CO2催化加氫制甲醇的有關(guān)反應(yīng)及其在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表所示。
化學(xué)反應(yīng) | 平衡常數(shù) | ||
500℃ | 700℃ | 800℃ | |
Ⅰ.H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
Ⅱ.2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
Ⅲ.3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH |
①ΔH___0(填“>”、“<”或“=”)。
②已知反應(yīng)Ⅲ的速率方程式:υ正=k正·c3(H2)·c(CO2),υ逆=k逆·c(CH3OH)·c(H2O),k正、k逆為速率常數(shù)。反應(yīng)達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k正增大的倍數(shù)___k逆增大的倍數(shù)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③500℃時(shí),向恒容的密閉容器中加入1molCO2和1molH2,控制反應(yīng)條件只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ。達(dá)到平衡后,只改變下列條件,能使CO的平衡體積分?jǐn)?shù)增大的是___(填選項(xiàng)字母)。
A.增大壓強(qiáng) B.降低溫度 C.再通入等物質(zhì)的量CO2和H2 D.分離出部分水
(2)在200℃時(shí),向5L帶氣壓計(jì)的恒容密閉容器中通入2molCO2和2molCH4發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g),測(cè)得初始?jí)簭?qiáng)為P0kPa,反應(yīng)過(guò)程中容器內(nèi)總壓強(qiáng)(P)隨時(shí)間(t)變化(反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的溫度與起始溫度相同)如圖所示。
①該反應(yīng)過(guò)程中從0min到2min壓強(qiáng)變化原因是___。
②0~4min內(nèi),反應(yīng)的平均反應(yīng)速率υ(CO2)=___。
③用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=___。[氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)×氣體體積分?jǐn)?shù)]
(3)科學(xué)家提出利用CO2與CH4制備“合成氣”(CO、H2)可能的反應(yīng)歷程如圖所示。
注:C(ads)為吸附性活性炭,方框內(nèi)包含微粒種類及數(shù)目、微粒的相對(duì)總能量[如第一個(gè)方框中1個(gè)CH4(g)+1個(gè)CO2(g)的相對(duì)總能量為E1eV,單位:eV]。其中,TS表示過(guò)渡態(tài)。
①CH4(g)+CO2(g) 2H2(g)+2CO(g)ΔH=___kJ·mol-1(已知:1eV=1.6×10-22kJ)
②若E4+E1<E3+E2,則決定制備“合成氣”反應(yīng)速率的反應(yīng)方程式為___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用下列裝置完成相關(guān)實(shí)驗(yàn),合理的是( )。
A. 圖①:驗(yàn)證H2CO3酸性強(qiáng)于H2SiO3 B. 圖②:收集CO2或NH3
C. 圖③:分離Na2CO3溶液與CH3COOC2H5 D. 圖④:分離C2H5OH與CH3COOC2H5
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組進(jìn)行Fe2+與Fe3+轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn):向FeCl2溶液中加入少量KSCN溶液,溶液無(wú)明顯變化,再加入少量雙氧水,溶液變紅,繼續(xù)滴加至過(guò)量,發(fā)現(xiàn)溶液紅色褪去,同時(shí)有氣泡生成.他們針對(duì)此異,F(xiàn)象展開探究,請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題:
(1)該小組對(duì)于產(chǎn)生氣體的原因有兩種猜測(cè):
猜測(cè)一:__________________________________________。
猜測(cè)二:紅色褪去可能是SCN-被H2O2氧化,同時(shí)產(chǎn)生的氣體中可能含有氮?dú)、二氧化碳、二氧化硫?/span>
(2)化學(xué)小組針對(duì)猜測(cè)二設(shè)計(jì)下面的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證氣體成分:
①試管A中盛放品紅溶液,若實(shí)驗(yàn)中品紅溶液褪色,證明氣體中含有____________;
②試管B中的溶液是酸性高錳酸鉀溶液,其目的是________________,預(yù)期試管B中的現(xiàn)象是________________________________。
③試管C中盛有澄清石灰水,目的是___________________;試管D和燒杯的作用是______________。④以上實(shí)驗(yàn)證明SCN-能被H2O2氧化.請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式:___________________________________。
(3)根據(jù)題目信息及以上實(shí)驗(yàn)推斷,F(xiàn)e2+和SCN-中還原性較強(qiáng)的是_______,理由是_________。
(4)有人認(rèn)為SCN-的氧化產(chǎn)物可能還有硫酸根離子,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明該假設(shè)是否正確_____________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組根據(jù)高中知識(shí)設(shè)計(jì)如下測(cè)定室內(nèi)甲醛含量的裝置(夾持裝置已略)。
I.配制銀氨溶液
⑴盛裝AgNO3溶液的儀器D的名稱_____________。
⑵關(guān)閉K2和K3,打開K1和分液漏斗活塞,將飽和食鹽水滴入到圓底燒瓶中,當(dāng)觀察到D中最初生成的白色沉淀恰好完全溶解時(shí),關(guān)閉K1和分液漏斗活塞。請(qǐng)寫出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_________;飽和食鹽水的用途是________。
Ⅱ.測(cè)定室內(nèi)空氣中甲醛含量
⑶用熱水浴加熱D,打開K3,將滑動(dòng)隔板由最左端抽到最右端,吸入1L室內(nèi)空氣,關(guān)閉K3,后續(xù)操作是_______________。
⑷裝置中毛細(xì)管的作用是________________。
⑸已知甲醛被銀氨溶液氧化的化學(xué)方程式為:HCHO+4Ag(NH3)2OH=(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3↑+2H2O,測(cè)得共生成Ag 2.16mg。則空氣中甲醛的含量為_______mg.L-1(空氣中其它物質(zhì)不與銀氨溶液反應(yīng))。
⑹該設(shè)計(jì)裝置存在一個(gè)明顯的不足之處是____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】過(guò)氧乙酸是一種綠色生態(tài)殺菌劑,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,可用乙酸與過(guò)氧化氫一定條件下反應(yīng)制得。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.過(guò)氧化氫的電子式
B.乙酸溶于水:CH3COOH=CH3COO-+H+
C.過(guò)氧乙酸中含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵
D.制備過(guò)氧乙酸的化學(xué)反應(yīng)方程式:CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】借助太陽(yáng)能將光解水制H2與脫硫結(jié)合起來(lái),既能大幅度提高光解水制H2的效率,又能脫除SO2,工作原理如下圖所示。下列說(shuō)法不正確的是
A. 該裝置可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B. 催化劑b附近的溶液pH增大
C. 吸收1mol SO2,理論上能產(chǎn)生1mol H2
D. 催化劑a表面發(fā)生的反應(yīng)為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是( )
A.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,78.0 g苯中含有碳碳雙鍵的數(shù)目為3NA
B.22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氬氣含有的質(zhì)子數(shù)為18NA
C.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L CHCl3中所含碳?xì)滏I的數(shù)目為0.1NA
D.0.1 molL-1的Na2CO3溶液中,的數(shù)目小于0.1NA
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