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三硫化四磷是黄绿色针状结晶,其结构如图所示。不溶于冷水,溶于叠氮酸、二硫化碳、苯...

三硫化四磷是黄绿色针状结晶,其结构如图所示。不溶于冷水,溶于叠氮酸、二硫化碳、苯等有机溶剂,在沸腾的NaOH稀溶液中会迅速水解。回答下列问题:

(1)Se是S的下一周期同主族元素,其核外电子排布式为____________

(2)第一电离能:S______(填“>”、“<”或“=”,下同)P,电负性:S_____P。

(3)三硫化四磷分子中P原子采取_________杂化,与PO3-互为等电子体的化合物分子的化学式为_______

(4)二硫化碳属于________(填“极性”或“非极性”)分子。

(5)用NA表示阿伏伽德罗常数的数值,0.1mol三硫化四磷分子中含有的孤电子对数为_________

(6)叠氮酸(HN3)在常温下是一种液体,沸点较高,为308.8K,主要原因是_____________

(7)氢氧化钠具有NaCl型结构,其晶胞中Na+与OH-之间的距离为αcm,晶胞中Na+的配位数为______,用NA表示阿伏加德罗常数的数值,NaOH的密度为_______g·cm-3

 

[Ar]3d104s24p4(或1s22s22p63s23p63d104s24p4) < > 3p3 SO3 非极性 NA HN3分子间存在氢键 6 【解析】 (1)由题意Se为34号元素,位于第4周期第ⅥA族,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4。 (2)同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,第IIA和第IIIA族、第VA和第VIA族反常,P的最外层电子轨道为半充满状态,较稳定,难以失去电子,第一电离能较大,因此第一电离能S<P;同一周期元素中,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,因此电负性:S>P。 (3)由图,三硫化四磷分子中与P原子相连的有3个原子,P原子上含有1个孤电子对,采取sp3杂化,根据等电子原理:由短周期元素组成的微粒,只要其原子总数相同、各微粒的价电子总数相同,则互称为等电子体,所以与PO3-互为等电子体的化合物为SO3。 (4)二硫化碳的分子结构与二氧化碳类似,碳原子采取sp杂化,是直线型分子,属于非极性分子。 (5)根据三硫化四磷的分子结构,每个P原子含有1个孤电子对,每个硫原子含有2个孤电子对,所以三硫化四磷分子中含有10个孤电子对,故用NA表示阿伏加德罗常数的值,0.1mol三硫化四磷分子中含有的孤电子对数为NA。 (6)N的电负性较大,HN3分子间存在氢键,所以沸点较高。 (7)NaCl晶胞如图所示,属于立方面心,因为氢氧化钠具有NaCl型结构,以Na+为体心分析,与之相邻的OH-位于面心,晶胞中Na+的配位数为6;因为晶胞中Na+与OH-之间的距离为a cm,所以晶胞棱长为2acm,晶胞体积为(2a cm)3=8a3 cm3,晶胞中Na+离子数目为1+12×=4、OH-离子数目为8× +6× =4,所以晶胞质量为4× g,故晶胞密度为:4×g÷8a3 cm3= g·cm-3。  
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马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]是一种白色晶体,易溶于水,常用于机械设备的磷化处理。以软锰矿(主要成分为MnO2,还含有少量的Fe2O3、FeO和A l 2O3)为原料制备马日夫盐的流程如下:

⑴软锰矿要先制成矿浆的目的是______________,葡萄糖(C4H12O6)与MnO2反应时,产物为MnSO4、CO2和H2O,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________________

(2)用H2O2溶液“氧化”时发生反应的离子方程式为_______________________

(3)已知几种金属离子的氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表,“调pH并过滤”时,应调整的pH范围为______________,滤渣1的主要成分为____________(填化学式)。

金属离子

开始沉淀的pH

完全沉淀的pH

Fe3+

1.8

3.2

Al3+

3.0

5.0

Fe2+

5.8

8.8

Mn2+

7.8

9.8

 

(4)加入磷酸后发生反应的化学方程式为_____________________

(5)某工厂用上述流程制备马日夫盐,已知软锰矿中MnO2的含量为87%,整个流程中锰元素的损耗率为9% ,则1吨该软锰矿可制得马日夫盐________t。

 

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煤气中主要的含硫杂质有H2S以及COS(有机硫),煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO2从而引起大气污染。煤气中H2S的脱除程度已成为其洁净度的一个重要指标。回答下列问题:

(1)将H2S通入FeCl3溶液中,该反应的还原产物为___________

(2)脱除煤气中COS的方法有Br2的KOH溶液氧化法、H2还原法以及水解法等。

①COS的分子结构与CO2相似,COS的电子式为_____________

②Br2的KOH溶液将COS氧化为硫酸盐和碳酸盐的离子方程式为_____________

③已知断裂1mol化学键所需的能量如下:

化学键

H—H

C═O

C═S

H—S

C≡O

E/kJ•mol-1

436

745

577

339

1072

 

H2还原COS发生的反应为H2(g)+COS(g) ═H2S(g)+CO(g),该反应的ΔH=________kJ·mol-1

④用活性α—Al2O3催化COS水解的反应为COS(g)+ H2 O(g) CO2(g)+ H2S (g) ΔH<0,相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,不同温度下COS的转化率(未达到平衡)如图1所示;某温度下,COS的平衡转化率与的关系如图2所示。

         

由图1可知,催化剂活性最大时对应的温度约为____________;由图2可知,P点时平衡常数K=_____

(保留2位有效数字)。

(3)常温下可发生反应:ZnS(s)+2H+(aq) Zn2+(aq)+H2S(aq),达到平衡时,该反应的平衡常数K=_______[已知:Ksp(ZnS)=2.93×10-25H2S电离常数;Ka1=9.5×10-8,Ka2=1.3×10-14]。

 

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铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂。某课题组经查阅资料后设计合成铝氢化钠的简易流程如图所示。

已知:①AlCl3、NaH、NaAlH4遇水都能迅速发生反应。

②常温下,可用高锰酸钾、氯酸钾、重铬酸钾、次氯酸钙等与浓盐酸反应制取氯气。

(1)铝氢化钠遇水发生剧烈反应,甚至可能发生爆炸,其原因是_______________。写出铝氢化钠与水反应的化学方程式_____________________

(2)甲同学设计实验制备无水氯化铝的装置如图所示。

①装置E中干燥管的作用是_______________________

②点燃装置D处酒精灯之前 需先排尽装置内的空气,其操作方法是________________

(3)乙同学分析甲同学设计的装置后,认为只改变A、B、D中的试剂就可以用甲同学设计的装置制备NaH。

①试管B中的试剂改为____________________

②若操作不当,则制得的NaH产品中可能含有的杂质有_________________

(4)丙同学设计以下4种装置测定铝氢化钠样品的纯度(假设杂质不参与反应)。

     

从易操作性、准确性角度考虑,宜选装置________。铝氢化钠与水完全反应,冷却至室温的标志是______

 

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短周期元素WXYZ的原子序数依次增大,其中Z为金属且Z的原子序数为W2倍。npq是由这些元素组成的二元化合物,常温下n为气体。mrs分别是ZWX的单质,t的水溶液显碱性且焰色反应呈黄色,上述物质间的转化关系如图所示。下列说法正确的是

A. 原子半径:Z>Y

B. 化合物p中只存在离子键

C. 图示转化关系涉及的反应均为氧化还原反应

D. 最简单气态氢化物的稳定性:W>X

 

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常温下,下列关于溶液的说法不正确的是

①加水稀释FeCl3溶液,c(Fe3+)/c(Cl-)的值减小

②浓度均为0.1 mol·L-lNa2CO3Na2HCO3的混合溶液中:2c(Na+)=3[c(CO32- )+c(HCO3-)]

③向0.1 mol/L的氨水中滴加等浓度的盐酸,恰好中和时溶液的pH=a,则溶液中由水电离产生的c(OH-) = 10-amol·L-1

pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合.反应后所得溶液中: c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(Na+)

Na2S 稀溶液中:c(OH-) =c(H+)+c( H2S)+c( HS-)

A. ②⑤    B. ①②⑤    C. ②③④⑤    D. ①②⑤

 

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