【题目】氮(N)、磷(P)、砷(As)等VA族元素化合物在研究和生产中有重要用途。如我国科研人员研究发现As2O3(或写成As4O6，俗称砒霜)对白血病有明显的治疗作用回答下列问题：
（1）As原子的核外电子排布式为_________________；P的第一电离能比S大的原因为_______________
（2）写出一种与CNˉ互为等电子体的粒子________(用化学式表示)；(SCN)2分子中σ键和π键个数比为___________
（3）砒霜剧毒，可用石灰消毒生成AsO33-和少量AsO43-，其中AsO33-中As的杂化方式为__________，AsO43-的空间构型为___________
（4）NH4+中H一N一H的键角比NH3中H 一N一H的键角大的原因是__________；NH3和水分子与铜离子形成的化合物中阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如下图I)，该化合物加热时首先失去水，请从原子结构角度加以分析：__________
（5）BN的熔点为3000℃，密度为2.25g·cm-3，其晶胞结构如上图Ⅱ所示，晶体中一个B原子周围距离最近的N原子有__________个；若原子半径分别为rNpm和rBpm，阿伏加德罗常数值为NA，则BN晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为__________
【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 P的p能级是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比硫大 CO或N2 5:4 sp3 正四面体 NH4+中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子，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，导致NH4+中H-N-H的键角比NH3中大 由于O原子半径小，电负性大，提供孤对电子能力比N原子弱，故水分子形成的配位键弱于氨分子 4 
【解析】试题分析：本题考查原子核外电子排布式的书写，第一电离能的比较，等电子体，σ键和π键的判断，杂化方式和空间构型的判断，晶体的分析和计算。
（1）As原子核外有33个电子，根据构造原理，As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar] 3d104s24p3。P和S都处于第三周期，S的价电子排布式为3s23p4，P的价电子排布式为3s23p3，P的3p能级处于半充满，比较稳定，P的第一电离能比S的大。
（2）用“替代法”，与CN-互为等电子体的粒子有CO、N2、C22-等。（SCN）2的结构式为N
C—S—S—CN，单键全是σ键，三键中有1个σ键和2个π键，（SCN）2分子中有5个σ键、4个π键，σ键和π键个数比为5:4。
（3）AsO33-中As上的孤电子对数=
（5+3-3
2）=1，成键电子对数为3，As的价层电子对数为1+3=4，As的杂化方式为sp3杂化。AsO43-中As上的孤电子对数=（5+3-42）=0，成键电子对数为4，As的价层电子对数为0+4=4，AsO43-的VSEPR模型为正四面体，由于没有孤电子对，AsO43-的空间构型为正四面体。
（4）NH4+中H—N—H的键角比NH3中H—N—H的键角大的原因是：NH4+中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子，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，导致NH4+中H-N-H的键角比NH3中大。NH3和水分子与铜离子形成的化合物中阳离子呈轴向狭长的八面体结构，该化合物加热时首先失去水，说明水分子与Cu2+形成的配位键弱于NH3分子，原因是：O原子半径小，电负性大，提供孤对电子能力比N原子弱，故水分子与Cu2+形成的配位键弱于氨分子。
（5）用“均摊法”，B：8
+6
=4，N：4，该晶体的化学式为BN，根据晶胞，晶体中一个N原子周围距离最近的B原子有4个，则一个B原子周围距离最近的N原子有4个。一个晶胞中原子的体积为4（
πrN3+πrB3）pm3=4
πrN3+πrB3）10-30cm3，1mol晶体的质量为25g，1mol晶体的体积为25g
2.25g/cm3，晶胞的体积为4（25g2.25g/cm3NA），BN晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为4（πrN3+πrB3）10-30cm3[4（25g2.25g/cm3NA）]=
。
尖子生新课堂课时作业系列答案
英才计划同步课时高效训练系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】I.常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，分别进行编号为①、②、③的实验，实验数据记录如下表。
序号 | HA物质的量浓度（molL-1） | NaOH物质的量浓度（molL-1） | 混合溶液的pH |
① | 0.1 | 0.1 | pH=9 |
② | c | 0.2 | pH=7 |
③ | 0.2 | 0.1 | pH<7 |
（1）根据①组实验情况，分析混合溶液的pH=9的原因是______________________（用离子方程式表示），在该溶液中下列关系式错误的是________________（填标号）。
a.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-) b.c(Na+)=c(HA)+c(A-)
c.c(HA)+c(H+)=c(OH-) d.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)+c(HA)
（2）②组情况表明，c______0.2（填“>”“<”或“=”，下同），混合溶液中：c(A-)_______c(Na+)。
（3）从③组实验结果分析，说明HA的电离程度_____NaA的水解程度（填“>”“<”或“=”），离子浓度由大到小的顺序是_______________________________。
Ⅱ.室温下，若将0.1 molL-1盐酸滴入20mL0.1 molL-1氨水中，溶液pH随加入盐酸体积的变化曲线如下图所示：
（1）NH3·H2O的电离方程式是_______________________________。
（2）b点所示溶液中的溶质是_______________________________。
（3）c点所示溶液中，离子浓度从大到小的关系为_______________________________。
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【题目】“神舟九号”与“天宫一号”成功对接，是我国载人航天事业发展走向成熟的一个标志。空间实验室“天宫一号”的供电系统为再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。如下图为RFC工作原理示意图，下列有关说法正确的是( )
A. 图甲把化学能转化为电池，图乙把电能转化为化学能，水得到了循环使用
B. 当有0.1 mol电子转移时，a极产生0.56 L O2(标准状况下)
C. 图乙中电子从c极流向d极，提供电能
D. c极上发生的电极反应是O2＋4H＋＋4e－===2H2O
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【题目】(1)碳酸：H2CO3，Ki1=4.3×10-7，Ki2=5.6×10-11
草酸：H2C2O4，Ki1=5.9×10-2，Ki2=6.4×10-5
①0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH____________0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。（选填“大于”“小于”或“等于”）
②若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合，溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是_____。（选填编号）
A．[H+]>[HC2O4-]>[HCO3-]>[CO32-] B．[HCO3-]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-]
C．[H+]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-] D．[H2CO3] >[HCO3-]>[HC2O4-]>[CO32-]
(2)白磷与氧气可发生如下反应：P4+5O2= P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为： P—P a kJ·mol-1、P—O b kJ·mol-1、P＝O c kJ·mol-1、O＝O d kJ·mol-1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH=___________。
(3)25 ℃，某浓度的盐酸、氯化铵溶液中由水电离出的氢离子浓度分别为1.0×10－amol·L－1、1.0×10－b mol·L－1，这两种溶液的pH之和=___________。
(4)在t ℃时，某Ba(OH)2的稀溶液中c(H＋)＝10－a mol/L，c(OH－)＝10－b mol/L，已知a＋b＝12。向该溶液中逐滴加入pH＝c的盐酸，测得混合溶液的部分pH如下表所示：
序号 | 氢氧化钡溶液 的体积/mL | 盐酸的体积/mL | 溶液的pH |
① | 22.00 | 0.00 | 8 |
② | 22.00 | 18.00 | 7 |
③ | 22.00 | 22.00 | 6 |
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则c=___________。
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【题目】香料甲和G都在生活中有很多用途,其合成路线如下:
已知:①R1—CHO+R2—CH2—CHO
(R1、R2代表烃基或氢原子)
②D与A互为同系物;在相同条件下,D蒸气相对于氢气的密度为39。
(1)A的名称是____,G中含氧官能团的名称是____。
(2)②的反应类型是____,B和F的结构简式分别为______、______。
(3)写出一种能鉴别A和D的试剂:______;C有多种同分异构体,其中属于芳香族化合物的有____种。
(4)写出反应①的化学方程式:_____________。
(5)G的同分异构体
是一种重要的药物中间体,其合成路线与G相似,请以
为原料设计它的合成路线(其他所需原料自选)_________。
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【题目】某小组为研究电化学原理,设计如图装置,下列叙述不正确的是( )
A. a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B. a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2++2e-
Cu
C. 无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
D. a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动
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【题目】甲烷是天然气的主要成分，是一种重要的清洁能源和化工原料。
(1)用煤制天然气时会发生多个反应，通过多种途径生成CH4。
已知：C(s)+2H2(g)
CH4 △H=-73kJ/mol
2CO(g)C(s)+CO2(g) △H=-171kJ/mol
CO(g)+3H(g)CH4(g)+H2O(g) △H=-203kJ/mol。
写出CO与H2O(g)反应生成H2和CO2的热化学方程式_________________。
(2)天然气中含有H2S杂质，某科研小组用氨水吸收得到NH4HS溶液，已知T℃k(NH3·H2O)=1.74×10-5；k1(H2S)=1.07×10-7，k2(H2S)=1.74×10-13，NH4HS溶液中所含粒子浓度大小关系正确的是_______。
A.c(NH4+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+) B.c(HS-)>c(NH4+)>(S2-)>c(H+)
C.c(NH4+)>c(HS-)>c(H2S)>c(H+) D.c(HS-)>c(S2-)>c(H+)>c(OH-)
(3)工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2，其原理为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
①一定温度时，在一个体积为2L的恒容密闭容器中，加入lnmolCH4和1.4mol水蒸气发生上述反应，5min后达平衡，生成0.2molCO，用H2表示该反应的速率为_________。此反应的平衡常数为_____(结果保留到小数点后三位)。
②下列说法中能说明此反应达到平衡状态的是_________。
A.体系的压强不再发生变化
B.生成1molCH4的同时消耗3molH2
C.各组分的物质的量浓度不再改变
D.体系的密度不再发生变化
E.反应速率V(CH4):V(H2O)v(CO):v(H2)=1:1:1:3
(4)甲醇水蒸气重整制氢反应：CH3OH(g)+H2O(g)==CO2(g)+3H2(g) △H=+49kJ/mol。某温度下，将[n(H2O):n(CH3OH)]=1：1的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为p1，反应达到平衡时总压强为p2，则平衡时甲醇的转化率为______。
(5)如图所示，直接甲醇燃料电池是质子交换膜燃料电池的一种变种，它直接使用甲醇而勿需预先重整。请写出电池工作时的负极反应式：__________________。
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是（ ）
A. 2.24L乙烷中含有的共价键数为0.7NA
B. 23 g钠在空气中充分燃烧生成过氧化钠时氧气得电子数为2NA
C. 11g超重水(3H216O)中含有的中子数为6NA
D. 0.1molN2与0.3molH2在一定条件下充分反应后，生成NH3分子数为0.2NA
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【题目】工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列叙述正确的是
A. 试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸
B. 反应①、过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C. 图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D. 反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3
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