【化学——选修3:物质结构与性质】磷化硼(BP)和氮化硼(BN)是受到高度关注的耐磨涂料,它们的结构相似,右下图为磷化硼晶体结构中最小的重复结构单元。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成:BBr3+PBr3+3H2=BP+6HBr。回答下列问题:
(1)上述反应物中的一种元素,其基态原子具有八种不同能量的电子,写出其基态原子的价电子排布式 。
(2)BP中每个B或P原子均形成几个共价键,其中有一个配位键,其中提供孤电子对的是 原子。
(3)磷化硼的晶体类型是 ,B原子的杂化方式是 ,每生成1molBP,共形成 molB-P键。
(4)已知BBr3+PBr3+3H2=BP+6HBr反应中,P元素被还原,判断电负性:P B(填“>”、“<”)
(5)BBr3分子中,键角为 ,为 (填“极性”或“非极性”)分子。
(6)氮化硼晶体的熔点要比磷化硼晶体高,其原因是 。
某反应体系中的物质有NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。
(1)请将Au2O3之外的反应物与生成物分别填入以下空格内。
(2)反应中,被还原的元素是________,还原剂是______。
(3)将氧化剂与还原剂填入下列空格中,并标出电子转移的方向和数目。
(4)纺织工业中常用氯气作漂白剂,Na2S2O3可作为漂白布匹后的“脱氯剂”,Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HCl,则还原剂与氧化剂的物质的量之比为______。
下表是Na、Mg、Si、S、Br五种元素的单质的沸点,其中b、e均是热和电的良导体。
单质 |
a |
b |
c |
d |
e |
沸点(℃) |
58.8 |
882.9 |
444.7 |
2 355 |
1 107 |
(1) a的元素在元素周期表中的位置为________。
(2) 写出d的元素原子的电子式________;其最高价氧化物形成的晶体为________晶体(填类型),溶于强碱的离子方程式为________________________________________。
(3) c与氢形成的分子X的空间构型为________;写出X的水溶液与足量b元素的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式___________________________________。
(4) 上述元素所能形成的简单离子中半径最小的是________(填离子符号),最高价氧化物对应水化物酸性最强的是________(填分子式),e元素与N元素形成化合物的电子式为____________________________。
(5) b元素与氯元素形成的化合物Y的晶体中,1个晶胞内含有的基本微粒及个数是________。
下面是用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制成0.5mol/L的稀H2SO4 500 mL的操作,请按要求填空:
(1)需量取浓H2SO4的体积为
(2)如果实验室有20mL、50mL、100mL量筒,应选用mL量筒最好。量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,所配溶液浓度将(偏高、偏低、无影响)。
(3)将稀释并冷却后的硫酸溶液沿注入中,并用蒸馏水洗涤__________2~3次,洗涤液要中,并摇匀。
(4)加水至距刻度处,改用加水,使溶液的凹液面正好跟刻度相平。
某课外小组同学用下图所示装置进行实验(夹持装置已省略)。
(1)用该装置制备NO2并研究其性质。
①收集一试管NO2,取下试管B倒立在水中,观察到的现象是________________。
②该反应的化学方程式是________________________________。
③C中NaOH溶液吸收NO2,生成两种盐,且被氧 化与被还原的NO2的物质的量之比是1:1,请写出该反应的离子方程式________________________________。
(2)该装置也可用于制备Cl2并研究其性质。
①若A中固体为漂白粉,滴入浓盐酸,则A中发生反应的化学方程式是___________。
②在B中放一小块湿润的淀粉碘化钾试纸,可观察到试纸变蓝,请结合离子方程式解释原因________________________________________。
③硫代硫酸钠(Na2S2O3)可替代NaOH溶液吸收氯气,已知25.0mL 0.1 mol·L-1的Na2S2O3溶液恰好把标准状况下224 mL Cl2完全转化为Cl-时,S2O32-转化成_____(填选项)。
a. S2- b. S c. SO32- d. SO42-
有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:Na+、Mg2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、CO32-,实验如下:
实验步骤 |
实验现象 |
①取少量原溶液,加入几滴酚酞试液 |
溶液变成红色 |
②取少量原溶液加热浓缩,加入Cu片和一定浓度的H2SO4 |
有无色气体产生,该气体遇空气变成红棕色 |
③取少量原溶液,加入BaCl2溶液 |
有白色沉淀生成 |
④取③中上层清液,先加入稀硝酸,再加入AgNO3溶液 |
有白色沉淀生成 |
由此判断:
(1)溶液中肯定存在的离子是________________________,肯定不存在的离子是________________,可能存在的离子是________________。
(2)实验②中生成无色气体的离子方程式是________________________________。
(3)为进一步确定可能存在的阴离子,应该补充的实验设计是__________________。