【題目】【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】磷化硼(BP)是一種受關(guān)注的耐磨涂層材料,可作為鈦等金屬表面的保護(hù)薄膜。

(1)三溴化硼和三溴化磷混合物在高溫條件下與H2反應(yīng)可以制得BP。

①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________;

②磷原子中存在_____種不同能量的電子,電子占據(jù)的最高能層符號為_______。

③常溫下,三溴化磷是淡黃色發(fā)煙液體,可溶于丙酮、四氯化碳中,該物質(zhì)屬于______晶體(填晶體類型)。

(2)已知磷酸是中強(qiáng)酸,硼酸是弱酸;pKa= -lgKa

①有機(jī)酸的酸性強(qiáng)弱受鄰近碳上取代原子的影響,如酸性:BrCH2COOH >CH3COOH。據(jù)此推測,pKa:AtCH2COOH____ClCH2COOH(填“>”、“<”、“=”)

②磷酸是三元酸,寫出兩個與PO43-具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子_________________。

③硼酸是一元酸,它在水中表現(xiàn)出來的弱酸性,并不是自身電離出氫離子所致,而是水分子與B(OH)3結(jié)合,生成一個酸根離子,該陰離子的結(jié)構(gòu)式為:_________(若存在配位鍵,請用箭頭標(biāo)出)。

(3)高溫陶瓷材料Si3N4的成鍵方式如圖1所示,結(jié)構(gòu)中N—Si—N的鍵角比Si—N—Si的鍵角大,其原因是_____________________________________。

(4)磷化硼的晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示。晶胞中P原子的堆積方式為________(填“簡單立方”、“體心立方”或“面心立方最密”)堆積。若該晶體中最鄰近的兩個P原子之間的距離為a nm,則晶體密度為__________g·cm-3(只需列出計算式)。

【答案】 BBr3 + PBr3 + 3H2 BP + 6HBr 5 M 分子 > SO42-、ClO4- 等合理答案 N、Si原子均采取sp3雜化,一個Si原子與4個N原子成鍵,N—Si—N的鍵角為109.5;而一個N原子與3個Si原子成鍵,N上一對孤對電子對成排斥力大于成鍵電子,壓縮了Si—N—Si的鍵角 面心立方最密

【解析】(1)①根據(jù)反應(yīng)條件和反應(yīng)物、生成物書寫方程式為BBr3+PBr3+3H2BP+6HBr,故答案為:BBr3+PBr3+3H2BP+6HBr;

P原子核外有1s、2s、2p、3s、3p五種能級,一種能級有一種能量的電子;電子占據(jù)的最高能層符號為M,故答案為:5;M;

③分子晶體熔沸點(diǎn)較低,常溫下,三溴化磷是淡黃色發(fā)煙液體,可溶于丙酮、四氯化碳中,該晶體熔沸點(diǎn)較低,說明為分子晶體,故答案為:分子;

(2)①酸的酸性越強(qiáng),該酸溶液的pKa越小,酸性:BrCH2COOH>CH3COOH,據(jù)此推測取代原子得電子能力越強(qiáng)酸性越強(qiáng),可知酸性AtCH2COOH<ClCH2COOH,則pKa:AtCH2COOH>ClCH2COOH,故答案為:>;

②等電子體的結(jié)構(gòu)和鍵合形式相同,則與磷酸根離子互為等電子體的微粒為SO42-、ClO4-等合理答案,故答案為:SO42-、ClO4-等合理答案;

③硼酸電離方程式為B(OH)3+H20+H+,據(jù)此書寫其電離出陰離子結(jié)構(gòu)式為,故答案為:;

(3)N、Si原子均采取sp3雜化,一個Si原子與4N原子成鍵,N-Si-N的鍵角為109.5°,而一個N原子與3Si原子成鍵,N上還有一對孤對電子,孤電子對與成鍵電子對間的排斥力大于成鍵電子對之間的排斥力,所以Si-N-Si的鍵角更小,

故答案為:N、Si原子均采取sp3雜化,一個Si原子與4N原子成鍵,N—Si—N的鍵角為109.5;而一個N原子與3Si原子成鍵,N上一對孤對電子對成排斥力大于成鍵電子,壓縮了Si—N—Si的鍵角。

(4)根據(jù)圖知,該晶胞是面心立方最密堆積,若該晶體中最鄰近的兩個P原子之間的距離為anm,晶胞的棱長= anm,該晶胞中P原子個數(shù)B原子個數(shù)為4,晶胞密度 故答案為:面心立方最密;

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】砷為VA族元素,金屬冶煉過程產(chǎn)生的含砷有毒廢水需處理與檢測。

I.已知:As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1

H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH2

2As(s)+O2(g) =As2O5(s)ΔH3

則反應(yīng)As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH=_______________

II.冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在,可用化學(xué)沉降法處理酸性高濃度含砷廢水,其工藝流程如下:

已知:①As2S3與過量的S2-存在以下反應(yīng):As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS33-(aq);

②亞砷酸鹽的溶解性大于相應(yīng)砷酸鹽。

(1)亞砷酸中砷元素的化合價為______;砷酸的第一步電離方程式為_____________。

(2)“一級沉砷”中FeSO4的作用是_______________; “二級沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________

III.去除水體中的砷,將As(Ⅲ)轉(zhuǎn)化為As(Ⅴ),也可選用NaClO實現(xiàn)該轉(zhuǎn)化。研究NaClO投加量對As(Ⅲ)氧化率的影響得到如下結(jié)果:

已知:投料前水樣pH=5.81,0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5,溶液中起氧化作用的物質(zhì)是次氯酸。產(chǎn)生此結(jié)果的原因是_________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)問題進(jìn)行作答:
(1)事實證明,能設(shè)計成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是 ( )
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H<0
C.2CO(g)+O2(g)=2CO2(l)△H<0
D.2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H<0
(2)以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,依據(jù)(1)中所選反應(yīng)設(shè)計一個原電池,其正極的電極反應(yīng)式為:
(3)鍍銅可防止鐵制品腐蝕,電鍍時用銅而不用石墨做陽極的原因是:
(4)利用如圖裝置,可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù). 若X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開關(guān)K應(yīng)該置于 (填M或者N)處,此時溶液中的陰離子向 極(填X或鐵)移動.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】CO2是一種廉價的碳資源,其綜合利用具有重要意義。CO2CH4經(jīng)催化重整,制得合成氣:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。

(1)已知上述反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:

化學(xué)鍵

C-H

C=O

H-H

C≡O(shè)(CO)

鍵能/kJ·mol-1

413

745

436

1075

則該反應(yīng)的△H=______kJ·mol-1

(2)為了加快該反應(yīng)的速率,可以進(jìn)行的措施是_____。

A.恒溫恒壓下,按原比例充入CH4、CO2

B.恒溫下,縮小容器體積

C.增大反應(yīng)物與催化劑的接觸面積

D.降低溫度

(3)恒溫下,向2L體積恒定的容器中充入一定量的CO2、CH4,使其在催化劑作用下進(jìn)行反應(yīng),經(jīng)tmin后,測得COamol,則v(CO2)=______。下列各項能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是______。

A.容器內(nèi)氣體密度保持一定 B.容器內(nèi)CO2、CH4的濃度之比為1∶1

C.該反應(yīng)的正反應(yīng)速率保持一定 D.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持一定

(4)用甲烷作燃料的堿性燃料電池中,電極材料為多孔惰性金屬電極,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為_______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】固定利用CO2對減少溫室氣體排放意義重大。CO2加氫合成甲醇是CO2綜合利用的一條新途徑。CO2和H2在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0

(1)測得甲醇的理論產(chǎn)率與反應(yīng)溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。

①下列措施能使CO2的轉(zhuǎn)化率提高的是____(填序號)。

A.增大壓強(qiáng) B.升高溫度 C.增大H2投料比 D.用更高效的催化劑

②在220℃、5.0MPa時,CO2、H2的轉(zhuǎn)化率之比為___________。

③將溫度從220℃降低至160℃,壓強(qiáng)從5.0MPa減小至3.0MPa,化學(xué)反應(yīng)速率將_____(填“增大”“減小”或“不變”下同),CO2的轉(zhuǎn)化率將_____。

④200℃時,將0.100 mol CO2和0.275 mol H2充入1 L密閉容器中,在催化劑作用下反應(yīng)達(dá)到平衡。若CO2的轉(zhuǎn)化率為25%,,則此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=_____________(只用數(shù)字填,不必計算出結(jié)果)。

(2)若H2(g)和CH3OH(l)的燃燒熱分別為-285.8kJ·mol﹣1和-726.5kJ·mol﹣1,則由CO2和H2生成液態(tài)甲醇和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為________________________________。

(3)甲醇電解法制氫氣比電解水法制氫氣的氫的利用率更高、電解電壓更低。電解裝置如圖。

電源的正極為_____(填序號a或b)。其中陽極的電極反應(yīng)式為_________________;標(biāo)況下,每消耗1mol甲醇則生成H2的體積為____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】【有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】香料G的一種合成工藝如下圖所示:

核磁共振氫譜顯示A有兩種峰,且峰面積之比為1∶1,且不含C=C。

已知:CH3CH2CH==CH2CH3CHBrCH==CH2

CH3CHO+CH3CHOCH3CHOHCH2CHO

CH3CHOHCH2CHOCH3CH==CHCHO+H2O

請回答:

(1)A的結(jié)簡式為_______________,G中除苯環(huán)外官能團(tuán)的名稱為___________________。

(2)檢驗M已完全轉(zhuǎn)化為N的實驗操作和現(xiàn)象是:_______________,則M已完全轉(zhuǎn)化為N。

(3)有學(xué)生建議,將M→N的轉(zhuǎn)化用KMnO4(H)代替O2,老師認(rèn)為不合理,原因是_____________

(4)K→L的化學(xué)方程式為___________________________,反應(yīng)類型為______________

(5)F是M的同系物,比M多一個碳原子。滿足下列條件的F的同分異構(gòu)體有________種(不考慮立體異構(gòu)):①能發(fā)生銀鏡反應(yīng),②能與溴的四氯化碳溶液加成,③苯環(huán)上有2個取代基;這些同分異構(gòu)體中,其中不含甲基、碳原子在苯環(huán)兩側(cè)對稱分布的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為__________________

(6)以丙烯和NBS試劑為原料制備甘油(丙三醇),請設(shè)計合成路線(其他無機(jī)原料任選):__________【請用以下方式表示:AB…目標(biāo)產(chǎn)物】。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定條件下反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g )在10L的密閉容器中進(jìn)行,測得2min內(nèi),N2的物質(zhì)的量由20mol減小到8mol,則2min內(nèi)H2的反應(yīng)速率為(  )
A.1.2mol/(Lmin)
B.1.8 mol/(Lmin)
C.0.6mol/(Lmin)
D.2.4mol/(Lmin)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列電池不屬于化學(xué)電池的是( )

A. 鉛蓄電池 B. 太陽能電池 C. 鋅錳電池 D. 鎳鎘電池

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是(
A.含有共價鍵的物質(zhì)一定是共價化合物
B.只含有共價鍵的物質(zhì)一定是共價化合物
C.含有離子鍵的物質(zhì)一定是離子化合物
D.氦分子中含有共價鍵

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