【题目】一种新型钙钛矿太阳能电池具有较高的能量转化率,其组成有多种,主要由、、、,、、等离子中的某几种组成。
中运动在能量最高的能级上的电子自旋方向有_____种;氮与左右相邻的两种元素第一电离能由大到小的顺序为_______。
基态铁原子的核外电子排布式为________,铅元素的电子由________填“激发态”或“基态”跃迁到另一状态时会产生绿色的焰色反应。
中碳原子的杂化轨道类型为_______,以N原子为中心的几个微粒的空间构型为_________,该离子中键之间的键角________中间键角填“”或“”。
常温下,、、分别为气体、液体、固体。则的晶体类型为_________,从结构角度解释上述三种物质状态的变化:___________________________。
某钙钛矿太阳能电池材料的晶胞如图所示,其晶胞参数为、密度为。
则该晶体中_________,该晶体的摩尔质量_____用含d、等符号的式子表示,用表示阿伏加德罗常数的值。
【答案】 激发态 四面体 分子晶体 、、均为组成、结构相似的分子晶体,分子间力作用力随着相对分子质量的增大而增大,故熔点依次升高
【解析】
(1)Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5;同周期自左而右元素第一电离能呈增大趋势;
(2)基态铁原子的核外电子总数是26,根据能级图写出电子排布式,基态原子的电子吸收能量,跃迁到较高能级,电子又从高能级跃迁到低能级,以光的形式释放能量;
(3)CH3NH3+中碳原子和N原子均形成4个电子对;NH3中存在孤对电子;
Cl2、Br2、I2均为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强。
晶胞中A的个数为8×=1,B为1,而C为6×=3,再根据计算即可。
能量最高的能级是3d,有5个电子以自旋方向相同的形式占有不同轨道。同一周期从左到右第一电离能增大,但存在N原子的2p轨道为半充满结构,相对稳定,与VIA族(氧)反常变大,故有;
基态铁原子的核外电子排布式为,焰色反应属于由激发态跃迁到基态时产生的;
中碳原子、氮原子均形成了4个键,故均为杂化,相应地五个原子构成的四面体。中存在孤电子对,孤对电子与成键电子之间的排斥力强于成键电子与成键电子之间的排斥力,故中间夹角较小;
卤素单质均为分子晶体,物质在常温下的状态与其熔点、沸点有关,而物质的熔点、沸点的高低又与分子间作用力大小有关,作用力越大,熔点、沸点越高,、、相对分子质量依次增大,分子间作用力越大;
利用均摊原理求出。晶胞的体积为(d×10-10cm)3=,质量为,则,解得:。
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【题目】科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是
A. WZ的水溶液呈碱性
B. 元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C. Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D. 该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
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【题目】醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
可能用到的有关数据如下:
物质 | 相对分子质量 | 密度/gcm-3 | 沸点/℃ | 溶解性 |
环己醇 | 100 | 0.9618 | 161 | 微溶于水 |
环己烯 | 82 | 0.8102 | 83 | 难溶于水 |
合成反应:在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸。B中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
回答下列问题:
(1)装置a、b的名称分别是__、__。
(2)加入碎瓷片的作用是__;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是__(填字母)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为__。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并__;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的__(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是__。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有__(填字母)。
A.圆底烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶 D.球形冷凝管 E.接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是__(填字母)。
A.41% B.50% C.61% D.70%
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【题目】用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是
A.1 mol甲烷的质量与甲烷的摩尔质量相等
B.28 g氮气与40 g氩气所含的原子数目相等,都是NA个
C.2.3 g钠和过量氧气反应,失去的电子数为0.1NA
D.18 g重水(D2O)所含的电子数为10NA
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【题目】镍与第VA族元素形成的化合物是重要的半导体材料,其中应用最广泛的是砷化镓(GaAs)。回答下列问题:
(1)基态N原子的核外电子排布式为___________,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)二水合草酸镓的结构如图所示,其中镓原子的配位数为___________。
(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为___________。
(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apm和bpm,设阿伏加德罗常数的值为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)。
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【题目】已知:NOx能与Na2O2反应;NO和NO2均能与酸性KMnO4溶液反应生成NO3ˉ和Mn2+。
I.用下图所示装置(略去夹持仪器)可制得少量亚硝酸钠(2NO+Na2O2=2NaNO2)。
(1)B、D的仪器名称是________,D的作用是________。
(2)通NO前,需先通一段时间N2,目的是________,
(3)E中主要反应的离子方程式为________,
(4)常温下,测得实验前后C的质量差值为0.30g,则制得NaNO2________g。
Ⅱ.NO2和Na2O2都有较强氧化性,为探究NO2与Na2O2反应的产物,提出如下假设:
假设i.NO2氧化Na2O2;假设ii.Na2O2氧化NO2。
甲同学设计如图所示实验装置:
请回答下列问题:
(5)单向阀在实现气体单向流通的同时,还有一个作用是___________。
(6)待试管G中收集满气体,向试管G中加入适量Na2O2粉末,塞紧塞子,轻轻振荡试管内粉末,观察到红棕色气体迅速消失;再将带火星的木条迅速伸进试管内,木条复燃,甲同学据此认为假设i正确。乙同学认为该装置不能达到实验目的,为达到实验目的,应在F、G之间增加一个M装置,M中应盛装__________(可供选择的试剂:碱石灰,浓硫酸饱和氯化钠溶液);乙同学用改进后的装置,重复了甲同学的实验操作,观察到红棕色气体迅速消失,带火星的木条未复燃。得到结论:假设ⅱ正确。
请做出正确判断,写出NO2和Na2O2反应的化学方程式__________
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【题目】将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),反应进行到10 s末,达到平衡,测得A的物质的量为1.8 mol,B的物质的量为0.6 mol,C的物质的量为0.8 mol。
(1)用C表示10 s内反应的平均反应速率为________。
(2)反应前A的物质的量浓度是________。
(3)10 s末,生成物D的浓度为________。
(4)A与B的平衡转化率之比为________。
(5)平衡后,若改变下列条件,生成D的速率如何变化(填“增大”、“减小”或“不变”):
①降低温度____________;②增大A的浓度____________。
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【题目】X、Y、 Z三种可溶性盐,其阳离子分别是Ba2+、Cu2+、Ag+中的某一种,阴离子分别是Cl-、SO42-、NO3-中的某一种。现做以下实验:
①将三种盐各取少量,分别溶于盛有5 mL蒸馏水的三支试管中,只有X盐溶液呈蓝色。
②分别向三支试管中加入2 mL稀盐酸,发现Y盐溶液中产生白色沉淀,Z盐溶液无明显现象。
(1)根据上述事实,推断这三种盐的化学式:X______,Y______,Z______。
(2)若上述三种阳离子Ba2+、Cu2+、Ag+对应的盐都为硝酸盐,将其混合配成溶液,选择合适试剂,将这三种离子逐一沉淀分离。其流程图如下:
部分物质溶解性表为
Ba2+ | Cu2+ | Ag+ | |
Cl- | 溶 | 溶 | 不 |
CO32- | 不 | 不 | 不 |
SO42- | 不 | 溶 | 微 |
S2- | 溶 | 不 | 不 |
①沉淀1的化学式为_________________。
②写出混合溶液与试剂A反应的离子方程式:______________。
③若C为Na2S,且它与B的阳离子相同,则试剂B的名称是____________。
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【题目】三硫代碳酸钠(Na2CS3)常用作杀菌剂、沉淀剂。某小组设计实验探究三硫代碳酸钠的性质并测定其溶液的浓度。
实验1:探究Na2CS3的性质
步骤 | 操作及现象 |
① | 取少量Na2CS3固体溶于蒸馏水配制成溶液并分成两等份 |
② | 向其中一份溶液中滴加几滴酚酞试液,溶液变红色 |
③ | 向另一份溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去 |
(1)H2CS3是___酸(填强或弱)。
(2)已知步骤③的氧化产物是SO42-,写出该反应的离子方程式___。
实验2:测定Na2CS3溶液的浓度,按如图所示连接好装置,取100mLNa2CS3溶液置于三颈烧瓶中,打开仪器d的活塞,滴入足量2.0mol/L稀H2SO4,关闭活塞。
已知:Na2CS3+H2SO4=Na2SO4+CS2+H2S↑。CS2和H2S均有毒。CS2不溶于水,沸点46℃,与CO2某些性质相似,与NaOH作用生成Na2COS2和H2O。
(3)盛放无水CaCl2的仪器的名称是___。
(4)反应结束后打开活塞k,再缓慢通入热N2一段时间,其目的是___。
(5)为了计算Na2CS3溶液的浓度,对B中混合物进行过滤、洗涤、干燥、称重,得19.2g固体,则A中Na2CS3的物质的量浓度为___。(保留1位小数)
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