太阳能电池的发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅太阳能电池,第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池,第三代就是铜铟镓硒CIGs(CIS中掺入Ga)等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池。
(1)亚铜离子(Cu+)基态时的价电子排布式表示为 。
(2)硒为第4周期元素,相邻的元素有砷和溴,则3种元素的第一电离能从大到小顺序为 (用元素符号表示)。
(3)Cu晶体的堆积方式是 (填堆积名称),其配位数为 ;往Cu的硫酸盐溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]SO4,下列说法正确的是_____
A.[Cu (NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键 |
B.在[Cu(NH3)4 ]2+中Cu2+给出孤对电子,NH3提供空轨道 |
C.[Cu (NH3)4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素 |
D.SO42-与PO43-互为等电子体,空间构型均为正四面体 |
(4)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性,其化合物往往具有加合性,因而硼酸(H3BO3)溶于水显弱酸性,但它却只是一元酸,可以用硼酸在水溶液中的电离平衡解释它只是一元弱酸的原因。
①H3BO3中B的原子杂化类型为 ;
②写出硼酸在水溶液中的电离方程式 。
(5)硅与碳是同一主族元素,其中石墨为混合型晶体,已知石墨的层 间距为335pm,C-C键长为142pm,计算石墨晶体密度(要求写出计算过程,得出结果保留三位有效数字,NA为6.02×1023mol-1)
(本题共13分)以下两个化学实验是某小组的同学对海水中化学资源的探究活动。
(一)从海带灰中提取碘
从海带灰中提取碘的实验流程如下:
(1)实验流程中,括号里①②③表示的是操作方法,请填写:
①②③
(2) 实验流程中,“煮沸2~3分钟”主要作用是。
(3)实验流程中,“滴加稀硫酸和加入H2O2”主要作用是______________。
(二) 测定卤水中硫酸镁的含量
用海水制盐,分离出食盐后的卤水,主要含有氯化钠和硫酸镁。测定卤水中硫酸镁含量的实验步骤如下:
①量取该卤水样品100mL。
②取用一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液100mL,平均分四次依次加入到该100mL卤水样品中,充分振荡。
③每次实验所得数据见下表
请回答
(4)请写出实验过程中所涉及到的反应离子方程式____________________。
(5)上表中X是因为实验过程中漏记了数值,你推测X的数值为_____。
(6)实验中所用到的氢氧化钠溶液物质的量浓度为_______________。
(7)100mL卤水中含硫酸镁的质量是_________g。
(本题共9分)化学能在一定的条件下可以转化为电能。
(一)现有如下两个反应:
① 2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2
②Na2CO3 + 2HCl =" 2NaCl" + H2O + CO2↑
(1)根据两个反应的本质判断,您认为可以设计成原电池的是 (填反应序号),理由是 。
(二)请根据Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu反应,选择适宜的材料和试剂设计一个原电池。
(2)画出原电池装置图,并在图中标注出电极和电解质溶液的名称。
(3)写出该原电池电极反应式:正极: ;负极: 。
(本题共8分)实验对认识和研究物质性质有重要作用,回答下列相应问题。
(一)为证明Na2SiO3具有防火性能,同时做以下两个实验。
实验①:取一小木条,放入蒸馏水中,使之充分吸湿、浸透,取出稍沥干(不再滴液)后,放置在酒精灯外焰处。
实验②:另取一个相同的小木条,放入Na2SiO3饱和溶液中,之后重复实验①的操作。
(1)设计实验①的目的是 。
(二)性质实验中反应原理常用化学方程式表示。请用化学方程式各举一例,说明下列物质所具有的性质。
(2)SO2具有还原性 。
(3)SO2具有酸性氧化物共同的性质 。
(4)浓硫酸具有强氧化性 。
(本题共10分)有A、B、C、D、E、F六种元素。
①A、B、C是金属元素,位于同一周期,原子核外都有3个电子层,A的原子半径在所属周期中最大,且原子半径A>B>C。
②D、E是非金属元素,它们跟氢化合可生成气态氢化物HD和HE,在室温时,D的单质是液体,E的单质是固体。
③F的单质在常温下是气体,性质很稳定,是除氢外最轻的气体。
请回答:
(1)B位于周期表中第________周期______族,C的原子结构示意图是________。
(2)F单质的化学式是________。
(3)在上述六种元素中,最高价氧化物对应的水化物碱性最强的物质是_____,酸性最强的物质是________,气态氢化物最稳定的是________。
拆开1mol共价键所需吸收的能量如下表:
共价键 |
H—H |
N三N |
N—H |
吸收的能量/kJ |
436 |
946 |
391 |
(1) 1mol N2完全反应为NH3(填:吸收或放出)kJ能量
(2)事实上,将1molN2和3molH2放在反应容器中,使它们充分反应,反应的热量变化总小于计算值,原因是