2019年1月3日上午，嫦娥四号探测器翩然落月，首次实现人类飞行器在月球背面的软...

2019年1月3日上午，嫦娥四号探测器翩然落月，首次实现人类飞行器在月球背面的软着陆。所搭载的“玉兔二号”月球车，通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量进行工作。回答下列问题：

(1)基态As原子的价电子排布图为____________，基态Ga原子核外有________个未成对电子。

(2)镓失去电子的逐级电离能(单位：kJ•mol-1)的数值依次为577、1985、2962、6192，由此可推知镓的主要化合价为____和+3，砷的电负性比镓____(填“大”或“小”)。

(3)1918年美国人通过反应：HC≡CH+AsCl3CHCl=CHAsCl2制造出路易斯毒气。在HC≡CH分子中σ键与π键数目之比为________；AsCl3分子的空间构型为___________。

(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃制得，(CH3)3Ga中碳原子的杂化方式为_______

(5)GaAs为原子晶体，密度为ρg•cm-3，其晶胞结构如图所示， Ga与As以_______键键合。Ga和As的原子半径分别为a pm和b pm，设阿伏伽德罗常数的值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_______________(列出计算式，可不化简)。

） 1 +1 大 3:2 三角锥形 sp3 共价 ×100% 【解析】 (1)As为33号元素，基态As原子的核外价电子为其4s能级上2个电子、4p能级上3个电子，基态Ga原子核外4p能级上有1个电子； (2)根据电离能知，失去1个或3个电子时电离能发生突变，由此可推知镓的主要化合价，同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大； (3)共价单键为σ键、共价三键中含有一个σ键、两个π键；根据价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数计算结合价层电子对互斥理论判断空间构型； (4)根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型； (5)根据GaAs为原子晶体判断Ga和As原子之间的作用力；根据均摊法计算该晶胞中Ga、As原子个数，计算晶胞的质量和体积，再根据晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率=×100%计算。 (1)基态As原子的核外价电子为其4s能级上2个电子、4p能级上3个电子，所以其价电子排布式为，基态Ga原子核外4p能级上有1个电子，则Ga未成对电子数是1，故答案为：；1； (2)根据镓失去电子的逐级电离能知，失去1个或3个电子电离能突变，由此可推知镓的主要化合价为+1和+3，同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大，二者位于同一周期且原子序数Ga＜As，则电负性As比Ga大，故答案为：+1；大； (3)共价单键为σ键、共价三键中含有一个σ键、两个π键，因此乙炔分子中含有3个σ键、2个π键，则σ键、π键个数之比为3∶2；AsCl3分子中As原子价层电子对个数=3+=4，含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断空间构型为三角锥形，故答案为：3∶2；三角锥形； (4)(CH3)3Ga中碳原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型为sp3，故答案为：sp3； (5)GaAs为原子晶体，Ga和As原子之间以共价键键合；该晶胞中Ga原子个数是4、As原子个数=8×+6×=4，所以其化学式为GaAs，该晶胞体积==cm3，该晶胞中所有原子体积=4×π[(a×10-10)3+(b×10-10)3]cm3=4×π×10-30×(a3+b3)cm3，GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率=×100%= ×100%，故答案为：共价； ×100%。

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考点分析：

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某学习小组根据高中知识设计如下测定室内甲醛含量的装置(夹持装置已略)。

I.配制银氨溶液

⑴盛装AgNO3溶液的仪器D的名称_____________。

⑵关闭K2和K3，打开K1和分液漏斗活塞，将饱和食盐水滴入到圆底烧瓶中，当观察到D中最初生成的白色沉淀恰好完全溶解时，关闭K1和分液漏斗活塞。请写出A装置中发生反应的化学方程式_________；饱和食盐水的用途是________。

Ⅱ.测定室内空气中甲醛含量

⑶用热水浴加热D，打开K3，将滑动隔板由最左端抽到最右端，吸入1L室内空气，关闭K3，后续操作是_______________。

⑷装置中毛细管的作用是________________。

⑸已知甲醛被银氨溶液氧化的化学方程式为：HCHO+4Ag(NH3)2OH=(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3↑+2H2O，测得共生成Ag 2.16mg。则空气中甲醛的含量为_______mg.L-1(空气中其它物质不与银氨溶液反应)。

⑹该设计装置存在一个明显的不足之处是____________。

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CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体，中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。

(1)研究表明CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。己知部分反应的热化学方程式如下：

CH3OH(g)+ 3/2O2(g) ＝CO2(g)+2H2O(1) ΔH1=a kJ·mol−1

H2(g)+1/2O2(g) ＝H2O(1) ΔH2=b kJ·mol−1

H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH3=c kJ·mol−1

则 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=_______kJ·mol−1

(2)为研究CO2与CO之间的转化，让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g) ΔH，反应达平衡后，测得压强、温度对CO的体积分数(φ(CO)％)的影响如图所示。

回答下列问题：

①压强p1、p2、p3的大小关系是______；Ka 、 Kb 、 Kc 为a、b、c三点对应的平衡常数，则其大小关系是______。

②900℃、1.0 MPa时，足量碳与a molCO2反应达平衡后，CO2的转化率为________ (保留三位有效数字)，该反应的平衡常数Kp＝______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。

(3)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4 为催化剂，可以将CO2 和CH4 直接转化成乙酸，CO2(g)+CH4(g) CH3COOH(g)。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300 ℃时，乙酸的生成速率降低的主要原因是_______。

(4)以铅蓄电池为电源可将CO2转化为乙烯，其原理如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。阴极上的电极反应式为__________；每生成0.5mol乙烯，理论上需消耗铅蓄电池中_____mol硫酸。

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下面是某科研小组利用废铁屑还原浸出软锰矿(主要成分为MnO2)制备硫酸锰及电解其溶液制锰的工艺流程图：

已知：①浸出液中主要含有Fe3＋、Fe2＋、Co2＋、Ni2＋等杂质金属离子；

②生成氢氧化物的pH见下表：

物质	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Ni(OH)2	Co(OH)2	Mn(OH)2
开始沉淀的pH	7.5	2.7	7.7	7.6	8.3
完全沉淀的pH	9.7	3.7	8.4	8.2	9.8

请回答下列问题：

（1）“酸浸”前将原料粉碎的目的是____。

（2）流程图中“①加入MnO2”的作用____，MnO2还可以用其他试剂____(填化学式)代替。

（3）流程图中“②调节pH”可以除去某种金属离子，应将溶液pH调节控制的范围是___～7.6。上述流程中，能循环使用的一种物质是___(填化学式)。

（4）向滤液Ⅰ中加入MnS的作用是除去Co2＋、Ni2＋等离子，其中可以发生反应为MnS(s)＋Ni2＋(aq)=NiS(s)＋Mn2＋(aq)等。当该反应完全后，滤液2中的Mn2＋与Ni2＋的物质的量浓度之比是___[已知Ksp(MnS)＝2.8×10－10，Ksp(NiS)＝2.0×10－21]。

（5）在适当条件下，在MnSO4、H2SO4和H2O为体系的电解液中电解也可获得MnO2，其阳极电极反应式为____。

（6）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时，z=___。

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25℃时，用0.1 mol·L－1NaOH溶液分别滴定20.00mL 0.1 mol·L－1的盐酸和醋酸，滴定曲线如图所示，下列说法正确的是

A.Ⅰ、Ⅱ分别表示盐酸和醋酸的滴定曲线

B.pH=7时，滴定盐酸和醋酸消耗NaOH溶液的体积相等

C.V(NaOH)=10.00mL时，醋酸溶液中c(CH3COO-)> c(Na+)> c(H+)> c(OH-)

D.V(NaOH)=20.00mL时，两溶液中c(CH3COO-)> c(Cl-)

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短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸，X是同周期中金属性最强的元素，Y原子的最外层电子数等于电子层数，W和Z原子的最外层电子数相同。下列说法错误的是(　　)

A. 单质的沸点：Z>W

B. 简单离子半径：X>W

C. 元素X与氧可形成既含离子键又含非极性共价键的化合物

D. X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应

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试题属性

题型：综合题
难度：中等