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(CdSe)n小团簇(CdnSen,n=1~16)为Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料,具...

(CdSe)n小团簇(CdnSenn=1~16)为Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料,具有独特的光学和电学性质,常应用于发光二极管、生物系统成像与诊断等方面。

回答下列问题:

(1)基态Se原子的价层电子排布式为___

(2)Cd的第一电离能大于同周期相邻元素,原因是___

(3)CdSCdSeCdTe均为重要的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料,熔点分别为1750℃、1350℃、1041℃,上述熔点呈规律性变化的原因是___

(4)利用有机配体PH3N(CH3)3等修饰(CdSe)2可改善其光致发光效率。其中PH3的空间构型是___N(CH3)3中参与形成配位键的孤电子对占据的轨道是___

(5)CdSe的一种晶体为闪锌矿型结构,晶胞结构如图所示。其中原子坐标参数A(),则BC的原子坐标参数分别为___。该晶胞中CdSe键的键长为___。已知CdSe的原子半径分别为rCdnmrSenm,则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为___

 

4s24p4 Cd的电子排布式为[Kr]4d105s2,原子轨道为全充满状态 均为离子化合物,阳离子相同,阴离子半径S2-CdSe>CdTe 三角锥形 sp3 B(,,),C(,,) 【解析】 (1)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4,由此可写出其价层电子排布式。 (2)Cd的价电子排布式为4d105s2,5s轨道全充满,则第一电离能出现反常。 (3)从熔点看,CdS、CdSe、CdTe都形成离子晶体,晶格能与离子带电荷成正比,与离子半径的平方成反比。 (4) PH3中P的价层电子对数为4,由此可确定其空间构型。N(CH3)3中N原子的价层电子对数为4,由此可确定参与形成配位键的孤电子对占据的轨道。 (5)原子坐标参数A为(,,),根据0点定位,可确定B、C的原子坐标参数。该晶胞中CdSe键的键长,可建立三角形进行计算。利用均摊法,确定晶胞中所含原子个数,从而求出原子的总体积,再除以晶胞的体积,即得该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率。 (1)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4,则基态Se原子的价层电子排布式为4s24p4。答案为:4s24p4; (2) Cd的价电子排布式为4d105s2,5s轨道全充满,Cd的第一电离能大于同周期相邻元素,原因是Cd的电子排布式为[Kr]4d105s2,原子轨道为全充满状态。答案为:Cd的电子排布式为[Kr]4d105s2,原子轨道为全充满状态; (3) 从熔点看,CdS、CdSe、CdTe都形成离子晶体,晶格能与离子带电荷成正比,与离子半径的平方成反比,所以上述熔点呈规律性变化的原因是:均为离子化合物,阳离子相同,阴离子半径S2-CdSe>CdTe。答案为:均为离子化合物,阳离子相同,阴离子半径S2-CdSe>CdTe; (4) PH3中P的价层电子对数为4,P原子的最外层存在1对孤对电子,则PH3的空间构型是三角锥形。N(CH3)3中N原子的价层电子对数为4,N(CH3)3中参与形成配位键的孤电子对占据的轨道是sp3。答案为:三角锥形;sp3; (5)原子坐标参数A为(,,),根据0点定位,则B、C的原子坐标参数分别为B(,,),C(,,)。设该晶胞中CdSe键的键长为x,则x2=(a)2+(a)2+(a)2,x=。在晶胞中,Cd原子数为×8+×6=4,Se原子数为4,已知Cd和Se的原子半径分别为rCdnm和rSenm,则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为。答案为:B(,,),C(,,);;。
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(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。

由图可知合成氨反应N2(g)+H2(g)NH3(g)H=___ kJ·mol-1。该历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为___

(2)工业合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当进料体积比V(N2)V(H2)=13时平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示:

500℃时,反应平衡常数Kp(30MPa)___ Kp(100MPa)。(填<=>

500℃、30MPa时,氢气的平衡转化率为___(保留2位有效数字),Kp=___(MPa)-2(列出计算式)。

(3)科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨,工作时阴极区的微观示意如图,其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。

①阴极区生成NH3的电极方程式为___

②下列说法正确的是___(填标号)。

A.三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性

B.该装置用金(Au)作催化剂目的是降低N2的键能

C.选择性透过膜可允许N2NH3通过,防止H2O进入装置

 

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四氧化三锰(Mn3O4)广泛应用于生产软磁材料、催化材料制备领域。一种以低品位锰矿(含MnCO3Mn2O3MnOOH及少量Fe2O3Al2O3SiO2)为原料生产Mn3O4的工艺流程如图:

已知:(NH4)2SO4NH3↑+NH4HSO4

回答下列问题:

(1)MnOOHMn的化合价为___

(2) “溶浸H2O2的作用是___

(3) “滤渣2”的主要成分有___

(4) “母液溶质的主要成分是___,循环利用该物质的方案是___

(5)氧化时,将固体加入水中,70℃水浴加热,通空气氧化,将固体全部转化为Mn3O4Mn(OH)2生成Mn3O4的化学方程式为___。反应后溶液pH___(填增大减小不变)。

 

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K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。实验室用莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O具体流程如图:

回答下列问题:

(1)步骤②滴加过量6%H2O2,生成红褐色胶状沉淀,该反应的化学方程式为___。生成的沉淀不易过滤,过滤前需要的操作是___

(2)步骤③将Fe(OH)3加入到KHC2O4溶液中,水浴加热,控制pH3.5-4,若pH偏高应加入适量___(填“H2C2O4“K2C2O4)。

(3)步骤④的操作是___、过滤。得到的晶体依次用少量冰水、95%乙醇洗涤,用95%乙醇洗涤的目的是___

(4)测定K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中铁的含量。

①称量mg样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点。滴定反应的氧化产物为___。滴定时,盛放高锰酸钾溶液的仪器是___酸式碱式)滴定管。

②向上述溶液中加入过量锌粉至将铁元素全部还原为Fe2+后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL。该样品中铁的质量分数的表达式为___

 

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常温下,HCOOHCH3COOH的电离常数分别1.80×10−41.75×10−5。将pH=3,体积均为V0的两种酸溶液分别加水稀释至体积VpHlg的变化如图所示。下列叙述错误的是(   

A.溶液中水的电离程度:b点<c

B.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同

C.c点到d点,溶液中不变(HAA-分别代表相应的酸和酸根离子)

D.若两溶液无限稀释,则它们的c(H+)相等

 

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一种三电极电解水制氢的装置如图,三电极为催化电极a、催化电极bNi(OH)2电极。通过控制开关连接K1K2,可交替得到H2O2。下列说法错误的是(   

A.O2时,电子由Ni(OH)2电极通过外电路流向催化电极b

B.H2时,阳极的电极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O

C.催化电极b上,OH-发生氧化反应生成O2

D.该装置可在无隔膜的条件下制备高纯氢气

 

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