《自然》杂志于2018年3月15日发布，中国留学生曹原用石墨烯实现了常温超导。这...

《自然》杂志于2018年3月15日发布，中国留学生曹原用石墨烯实现了常温超导。这一发现将在很多领域发生颠覆性的革命。镓(Ga)、硒(Se)的单质及某些化合物如砷化镓等都是常用的半导体材料，超导和半导体材料都广泛应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。请回答下列与碳、砷、镓、硒有关的问题。

(1)基态硒原子的核外价层电子排布式为___，与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有___种，SeO3的空间构型是___。

(2)化合物[EMIM][AlCl4]具有很高的应用价值，EMIM+结构如图所示。

①EMIM+离子中各元素电负性由大到小的顺序是___。

②EMIM+离子中碳原子的杂化轨道类型为___。

③大π键可用符号π表示，其中m、n分别代表参与形成大π键的原子数和电子数，则EMIM+离子中的大π键应表示___。

(3)石墨烯中部分碳原子被氧化后，转化为氧化石墨烯如图所示，转化后1号C原子与相邻C原子间键能变小，原因是___。

(4)GaAs为原子晶体，密度为ρg•cm-3，其晶胞结构如图所示，Ga和As的原子半径分别为apm和bpm，GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为A，则阿伏加德罗常数的值为NA=___。(用字母表示)

4s24p4 3 平面三角形 N＞C＞H sp2、sp3 π 1号C连接的O原子吸引电子能力较强，导致与1号C原子相邻C原子对电子的吸引力减小，所以1号C与相邻C原子间键能的变化是变小(或石墨烯转化为氧化石墨烯后，1号C原子与相邻C原子间的大π键氧化破坏变成了单键，故键能变小) 【解析】 (1)硒元素为34号元素，原子核外价层电子排布式为4s24p4；同周期p区元素自左至右第一电离能呈增大趋势，但由于砷元素最外层半满，所以第一电离能大于硒，则与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的有砷、溴、氪共3种；SeO3的中心原子的价层电子对数为=3，不含孤电子对，所以空间构型为平面三角形； (2)①非金属性越强电负性越大，所以电负性N>C>H； ②EMIM+离子中甲基上碳原子的杂化方式为sp3杂化，大π键上碳原子杂化方式为sp2杂化； ③根据EMIM+离子的结构可知有3个碳原子和2个氮原子参与形成大π键，其中每个C原子最外层4个电子中有3个形成单键，1个参与形成大π键，每个N原子最外层5个电子中有3个参与形成单键，2个形成大π键，整体带一个单位正电荷，所以参与形成大π键的电子数为3×1+2×2-1=6，所以EMIM+离子中的大π键可以表示为π； (3)1号C连接的O原子吸引电子能力较强，导致与1号C原子相邻C原子对电子的吸引力减小，所以1号C与相邻C原子间键能的变化是变小(或石墨烯转化为氧化石墨烯后，1号C原子与相邻C原子间的大π键氧化破坏变成了单键，故键能变小)； (4)该晶胞中Ga原子的个数为4，晶体的化学式为GaAs，所以晶胞中As原子的个数为4，晶胞的质量为；两种原子的总体积为pm3，空间利用率为A，则晶胞的体积为pm3=cm3，所以ρ=，解得NA=。

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考点分析：

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随着5G时代的到来，半导体材料将迎来快速发展，三氯化氧磷(POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。一研究小组在实验室利用PCl3、SO2、Cl2在60～65°C时反应制备POCl3和SOCl3的实验装置如图所示（气体的制备装置未画出）。

资料卡片：

物质	熔点/°C	沸点/°C	其他
PCl3	-93.6	76.1	遇水剧烈水解，易与O2反应
POCl3	1.25	105.8	遇水剧烈水解，能溶于PCl3
SOCl3	-105	78.8	遇水剧烈水解，受热易分解

（1）该反应的化学方程式为___。

（2）A、B装置中的试剂分别是___、___。

（3）装置E的作用是___。

（4）反应装置的虚线框中未画出的仪器最好选用___（填“F”或“G”)，理由是___。

（5）反应结束后，提纯POCl3的操作是___（填操作名称）。

（6）测定某掺杂剂中POCl3的含量（杂质不参与反应）：准确称取4.000g样品在水解瓶中摇动至完全水解，将水解液配成250mL溶液，取25.00mL于锥形瓶中，加入0.4000mol•L-1的AgNO3溶液25.00mL，再加少许硝基苯，用力振荡。加入NH4Fe(SO4)2作指示剂，用0.l000mol•L-1KSCN标准溶液滴定过量的AgNO3至终点，消耗KSCN标准溶液22.00mL。［已知：Ksp(AgCl)=3.2×10-10，Ksp(AgSCN)=2×10-12，Ag3PO4可溶于硝酸，POCl3的相对分子质量为153.5]

①加入少量的硝基苯的目的是___。

②POCl3的质量分数为___。（保留一位小数）

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含氮化合物对环境、生产和人类生命活动等具有很大的影响。请按要求回答下列问题：

（1）已知：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H1=-akJ/mol

4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H2=-bkJ/mol

H2O(l)=H2O(g) △H3=+ckJ/mol

则NH3(g)在氧气中燃烧生成氮气和液态水的热化学方程式为___。

（2）在合成工氨业中，氮气在催化剂Fe上的吸附分解反应活化能高、速率慢，因此氮气的反应速率决定了合成氨的反应速率。工业生产中，控制温度773K，压强3.0×105pa，原料中n(N2)：n(H2)=1：2.8。请分析说明原料气中N2过量的理由___。

（3）已知反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，在恒温、恒容的密闭容器中按一定比例充入总物质的量一定的NO(g)和O2(g)，平衡时NO2的体积分数[φ(NO2)]随的变化如图所示。NO的转化率最小的是___点（填“a”、“b”、“c”)；当=1.5时，达到平衡状态时NO2的体积分数可能是___点（填“d”、“e”、“f”)。

（4）肌肉中的肌红蛋白(Mb)与O2结合生成MbO2，反应原理可表示为：Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)，该反应的平衡常数可表示为：K=。37℃达到平衡时，测得肌红蛋白的结合度(a)与氧气分压[p(O2)]的关系如图所示[α=×100%]。研究表明正反应速率v正=k正•c(Mb)•p(O2)，逆反应速率v逆=k逆•c(MbO2)（其中k正和k逆分别表示正、逆反应的速率常数）．