锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态Ge原子的外围电子排布式为_______ ,有_______ 个未成对电子。
(2)比较下列卤化物的熔点和沸点,分析呈现该变化规律的原因是_______ 。
(3)光催化还原
制备
反应中,带状纳米
是该反应的良好催化剂。
、
、O电负性由大至小的顺序是_______ 。
(4)Ge单晶具有金刚石型结构,其晶胞结构如下图所示,一个晶胞中含有的Ge原子的数目为_______ ,与一个Ge原子距离最近且等近的原子数目为_______ ;微粒之间存在的作用力是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/19/e32e4c49-4f38-45a8-b8ab-920212550793.png?resizew=241)
(5)原子坐标可以用来表示晶胞内部各原子的相对位置,上图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(
,0,0);C为(
,
,0),则D原子的坐标参数为_______ 。
(1)基态Ge原子的外围电子排布式为
(2)比较下列卤化物的熔点和沸点,分析呈现该变化规律的原因是
![]() | ![]() | ![]() | |
熔点/℃ | -49.5 | 26 | 146 |
沸点/℃ | 83.1 | 186 | 约400 |
(3)光催化还原
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e4d333a115be29b58b6a56d9908d7bd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe5b9f2768c9e68f633b33d6929f5590.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32fd3f1a1e67fecd2357536e8ae5e5fe.png)
(4)Ge单晶具有金刚石型结构,其晶胞结构如下图所示,一个晶胞中含有的Ge原子的数目为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/19/e32e4c49-4f38-45a8-b8ab-920212550793.png?resizew=241)
(5)原子坐标可以用来表示晶胞内部各原子的相对位置,上图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cfa1e7ffae662aefb49a44c52d4954d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cfa1e7ffae662aefb49a44c52d4954d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cfa1e7ffae662aefb49a44c52d4954d.png)
更新时间:2022-04-22 08:58:22
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】研究二氧化碳的资源化利用具有重要的意义。
(1)CO2催化加氢制CH4是CO2的有机资源转化途径之一、
反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29342944ff3bdcd2e7a9dc38291a35da.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a0da1c3601e9f672021ead3cea59096.png)
①反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ed50da973bd494be34cc5d922c94343.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
___________ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
②在密闭容器中,1.01×105Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶4时,CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CO2的平衡转化率在600℃之后随温度升高而增大的主要原因是___________ 。
(2)金属锰分解水原位还原CO2产生甲酸是CO2有机资源转化新途径。锰与水反应生成MnO与活性氢原子,MnO结合活性氢原子形成中间体Q;
吸附到具有催化活性中间体Q后被活化产生甲酸的部分机理如图所示。
①从电负性角度描述中间体Q与
生成
的过程:___________ 。
②实验中将锰粉、碳酸氢钠和去离子水添加到反应器中,反应一段时间后产生甲酸的速率迅速上升的原因可能是___________ 。
(3)电催化还原法是CO2的有机资源化的研究热点。控制其他条件相同,将一定量的CO2通入盛有酸性溶液的电催化装置中,CO2可转化为有机物,阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图所示。
①电解电压为U1时,电解时转移电子的物质的量为___________ 。
②电解电压为U2时,阴极由CO2生成甲醇的电极反应式为___________ 。
③在实际生产中发现当pH过低时,有机物产率降低,可能的原因是___________ 。
(1)CO2催化加氢制CH4是CO2的有机资源转化途径之一、
反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b30f1831548ab356a4ea9950dc698f11.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29342944ff3bdcd2e7a9dc38291a35da.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/73c32e0dde212f70e14e64d88fb201f8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a0da1c3601e9f672021ead3cea59096.png)
①反应:
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
②在密闭容器中,1.01×105Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶4时,CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CO2的平衡转化率在600℃之后随温度升高而增大的主要原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/10/79733347-b5f2-4b6b-a82c-1dd501862970.png?resizew=350)
(2)金属锰分解水原位还原CO2产生甲酸是CO2有机资源转化新途径。锰与水反应生成MnO与活性氢原子,MnO结合活性氢原子形成中间体Q;
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af5533a64f801adeabf53d192906e951.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/10/78212468-87a6-46b8-8541-6db72c091ebe.png?resizew=516)
①从电负性角度描述中间体Q与
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11de67daf00e51b72dbfb31837666450.png)
②实验中将锰粉、碳酸氢钠和去离子水添加到反应器中,反应一段时间后产生甲酸的速率迅速上升的原因可能是
(3)电催化还原法是CO2的有机资源化的研究热点。控制其他条件相同,将一定量的CO2通入盛有酸性溶液的电催化装置中,CO2可转化为有机物,阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/10/46b856ef-eed3-469c-a088-72b17a088b7c.png?resizew=284)
①电解电压为U1时,电解时转移电子的物质的量为
②电解电压为U2时,阴极由CO2生成甲醇的电极反应式为
③在实际生产中发现当pH过低时,有机物产率降低,可能的原因是
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解答题-结构与性质
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(0.4)
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解题方法
【推荐2】铜及其化合物具有广泛的应用。请回答:
(1)Cu元素位于周期表___________ 区。
(2)下列说法不正确 的是___________。
(3)高温下固体中
比
稳定,常温下水溶液中
离子比
离子稳定(水溶液中
易发生歧化反应生成
),原因是___________ 。(已知:金属阳离子在水溶液中易与水分子发生络合形成水合离子,对应的热效应称为水合能,
的水合能为
,
的水合能为
,Cu的第二电离能为
。)
(4)
可与某有机多齿配体形成具有较强荧光性能的配合物,其结构如图所示。已知:吡啶(
)、苯酚(
)含有与苯类似的
、
大π键,所有原子共平面。有机多齿配体中p轨道能提供一对电子的原子是___________ (填标号);1mol配合物中含配位键个数为___________ 。___________ 个。
②该晶胞中距离最近的Cu原子的核间距为apm,则该晶胞的密度为___________
(用含a、
的代数式表示,
表示阿伏加德罗常数的值,
)。
(1)Cu元素位于周期表
(2)下列说法
A.基态铜原子的核外电子有29种不同的空间运动状态 |
B.铜催化烯烃硝化反应时会产生![]() ![]() ![]() |
C.![]() ![]() |
D.配位键的强度:![]() ![]() |
(3)高温下固体中
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(4)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/07d05cee2402360de2e5becf2e06a635.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/26/8abb8358-b95e-4df6-845c-d163ebfc9f12.png?resizew=51)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/26/afe59d82-310e-45c3-8442-79e33ddd59ea.png?resizew=54)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/835e27d97c5e44d7bb53fa26932bac29.png)
②该晶胞中距离最近的Cu原子的核间距为apm,则该晶胞的密度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b765f83eea48c6f49c74f6c38be42f7a.png)
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【推荐3】电镀工业上,为了提高镀锌的效果,通常采用Zn(CN)42-溶液代替Zn2+溶液进行电解。请回答下列问题:
(1)元素锌在周期表中的位置为_____________ ,基态Zn的价电子排布式为_____________ 。
(2)Zn(CN) 42-所含元素中,电负性最大的元素是_____________ ,Zn(CN) 42-中含有的化学键类型有σ键和_____________ 。
(3)CN-中C的杂化类型为_____________ ,与CN-互为等电子体的单质为_____________ 。
(4)H2CO3与HNO3的酸性相差较大,请解释其原因_____________ 。
(5)N和Al可组成一种新型半导体材料AlN;AlN具有耐高温,耐磨性能。其晶体类型为_____________ ,其晶体结构如图,已知晶胞边长为apm,则AlN的密度为_____________ (用含a、NA的代数式表示)g/cm3。
(1)元素锌在周期表中的位置为
(2)Zn(CN) 42-所含元素中,电负性最大的元素是
(3)CN-中C的杂化类型为
(4)H2CO3与HNO3的酸性相差较大,请解释其原因
(5)N和Al可组成一种新型半导体材料AlN;AlN具有耐高温,耐磨性能。其晶体类型为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/11/2116283663122432/2117801595191296/STEM/6f1ff7a2f6f841d7baeb0dab13350194.png?resizew=103)
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(0.4)
解题方法
【推荐1】太阳能电池板材料中除含有单晶硅外,还含有铜、铁、硒等物质。
(1)Fe 位于元素周期表第______ 周期______ 族,基态铜原子的电子排布式为_________ 。
(2)有一类有机硅化合物叫硅烷,硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似。硅烷中硅原子的杂化轨道类型为_______________ ,硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示,呈现这种变化的原因是___ 。
(3)硒与元素氧和硫同主族,三种元素的电负性由小到大的顺序为_______ (用元素符号表示)。
(4)气态SeO3分子的立体构型为_____ ,与SeO3互为等电子体的一种离子为_____ (填化学式)。
(5)铁和氨气在一定条件下发生置换反应生成氢气和另外一种化合物,该化合物的晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为_______ ,若两个最近的Fe原子间的距离为a cm,则该晶体的密度是_______ g·cm-3(设NA为阿伏伽德罗常数的数值)
(1)Fe 位于元素周期表第
(2)有一类有机硅化合物叫硅烷,硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似。硅烷中硅原子的杂化轨道类型为
(3)硒与元素氧和硫同主族,三种元素的电负性由小到大的顺序为
(4)气态SeO3分子的立体构型为
(5)铁和氨气在一定条件下发生置换反应生成氢气和另外一种化合物,该化合物的晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为
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(0.4)
解题方法
【推荐2】硒(Se)被国内外医药界和营养学界尊称为“生命的火种”,享有“长寿元素”“抗癌之王”“心脏守护神”“天然解毒剂”等美誉。硒在电子工业中可用作光电管、太阳能电池,硒元素形成的多种化合物也有重要作用。
(1)硒和硫同为
A族元素,基态硒原子的价层电子排布式为___________ 。
(2)单质硒的熔点为221℃,其晶体类型为___________ 。
(3)与硒元素相邻的同周期元素是砷和溴,则这三种元素的第一电离能由小到大的顺序为___________ (用元素符号表示)。
(4)
分子中Se原子的杂化轨道类型为___________ ;
的立体构型是___________ ,写出一种与
互为等电子体的分子___________ (写化学式)。
(5)
分子中含有的共价键是___________ (选填“极性键”或“非极性键”);
水溶液比
水溶液的酸性强,原因是___________ 。
(6)
-AgI可用作固体离子导体,能通过加热
-Ag制得。上述两种晶体的晶胞示意图如图1所示(为了简化,只画出了碘离子在晶胞中的位置)。___________ (填字母)。
A.质谱仪 B.红外光谱仪 C.核磁共振仪 D.X射线衍射仪
②
-AgI与
-AgI晶胞的体积之比为___________ 。
③测定
-AgI中导电离子类型的实验装置如图2所示,实验测得支管a中AgI质量不变,可判定导电离子是
而不是
,依据是___________ 。
(1)硒和硫同为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0015de4c82f852cef10e25e45e4871b1.png)
(2)单质硒的熔点为221℃,其晶体类型为
(3)与硒元素相邻的同周期元素是砷和溴,则这三种元素的第一电离能由小到大的顺序为
(4)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/35de279826f501881181a42e5bddb6f6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37b0b9aaa0e5ea84064f3a11b286fcbf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d0aed8971e04aa3f30621996d575087.png)
(5)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4110494d128b4daf6da6bfb349387f1e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4110494d128b4daf6da6bfb349387f1e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
(6)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f435efcc7869eec21bdba1ed81dc3f5.png)
A.质谱仪 B.红外光谱仪 C.核磁共振仪 D.X射线衍射仪
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f435efcc7869eec21bdba1ed81dc3f5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
③测定
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bba4410d4a2b20d1ddb95ea39108143b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0c629f27254b05e1078e4b93be27b1e.png)
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解答题-结构与性质
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支,还扩展到生命科学和物理学等领域。由
将2个
分子、2个
甲酸丁酯吡啶及2个
分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/3/659282ae-0d3f-4eff-8b84-75e95479d746.png?resizew=206)
(1)
处于第五周期第VIB族,核外电子排布与
相似,它的基态价电子排布式是___________ ;核外未成对电子数是___________ 个。
(2)该超分子中存在的化学键类型有___________(填序号)。
(3)
与金刚石互为同素异形体,从结构与性质之间的关系解释
的熔点远低于金刚石的原因是___________ 。
(4)磷和钼形成的某种化合物的立方晶胞如图所示,已知晶胞中
位于顶点和面心,而P原子位于棱边中点和体心。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/3/a5589b4e-961d-43b6-9ba8-5bc8162c1e18.png?resizew=263)
①P原子的配位数为___________ 。以A为原点建立三维坐标系,B原子的坐标为___________ 。
②若晶胞中距离最近的
原子之间的距离为
,阿伏加德罗常数的值为
,则该晶体的密度为___________
。(列出计算式即可)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e868449d252d690d31418d1f7815527.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56f0f3b7095df525f44529317355e748.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8f59fb7d025dd5441714dafd673ae45f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/3/659282ae-0d3f-4eff-8b84-75e95479d746.png?resizew=206)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e868449d252d690d31418d1f7815527.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0818f5c9aa9a6c2d3bf706242fdeeaca.png)
(2)该超分子中存在的化学键类型有___________(填序号)。
A.![]() | B.![]() | C.离子键 | D.氢键 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56f0f3b7095df525f44529317355e748.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56f0f3b7095df525f44529317355e748.png)
(4)磷和钼形成的某种化合物的立方晶胞如图所示,已知晶胞中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e868449d252d690d31418d1f7815527.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/3/a5589b4e-961d-43b6-9ba8-5bc8162c1e18.png?resizew=263)
①P原子的配位数为
②若晶胞中距离最近的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e868449d252d690d31418d1f7815527.png)
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解答题-结构与性质
|
较难
(0.4)
名校
【推荐1】火星岩石含有大量氧化物,如Fe2O3、Al2O3,MgO、CaO、Na2O、SiO2、H2O等。
(1)表中的氧化物中偏向共价晶体的过渡晶体是____ (填化学式)。
(2)基态铁元素的原子最高能级电子云轮廓为____ 形。
(3)Al2O3与NaOH溶液反应生成的[Al(OH)4]-离子中Al的杂化类型是____ ;Al和O构成的空间构型是____ 。
(4)4Fe3++3[Fe(CN)6]4-=Fe4[Fe(CN)6]↓(普鲁士蓝),该反应可检验溶液中Fe3+,如图是普鲁士蓝
晶胞的结构,与CN-形成配位键的是____ (填Fe2+或Fe3+);CN-离子中σ键与π键的个数比是___ ;晶胞中与一个Fe3+距离相等的N有____ 个。
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(5)一种SiO2晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链如图所示。其中Si原子的杂化轨道类型是____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/11/4ed7d431-0790-4301-9745-01300613f870.png?resizew=176)
(6)写出SiCl4的电子式:____ ,H2还原气态SiCl4可制得纯硅,1100℃时每生成0.56kg纯硅需吸收akJ热量,写出该反应的热化学方程式:___ 。
(1)表中的氧化物中偏向共价晶体的过渡晶体是
氧化物 | Na2O | MgO | Al2O3 | SiO2 |
离子键的百分数 | 62% | 50% | 41% | 33% |
(3)Al2O3与NaOH溶液反应生成的[Al(OH)4]-离子中Al的杂化类型是
(4)4Fe3++3[Fe(CN)6]4-=Fe4[Fe(CN)6]↓(普鲁士蓝),该反应可检验溶液中Fe3+,如图是普鲁士蓝
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(5)一种SiO2晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链如图所示。其中Si原子的杂化轨道类型是
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(6)写出SiCl4的电子式:
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【推荐2】钒、钛在工业上用途广泛,钒钛磁铁矿是钒、钛的主要来源。
金属钛的晶胞结构如图所示,已知晶胞参数α=β=90°,γ=120°,则钛原子的配位数为___________ 。设 Ti 的原子半径为 r pm,相对原子质量为M,阿伏加德罗常数的值用 NA表示,则金属钛的密度是___________ g·cm-3.(不要求计算,列出算式即可)
金属钛的晶胞结构如图所示,已知晶胞参数α=β=90°,γ=120°,则钛原子的配位数为
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】磷的化合物应用广泛。
(1)磷酸铁
用于生产新型动力锂电池的电极材料。生产原理:向硫酸铁溶液中先加入磷酸调节铁磷比,再加氨水调节溶液pH,析出磷酸铁沉淀。一定条件下,探究pH对磷酸铁沉淀的影响,结果如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/19/285f8690-22cc-4bd7-b1e2-658c14f2a437.png?resizew=344)
①在pH为1~2.5时,加入氨水生成沉淀的主要成分为磷酸铁,生成磷酸铁的化学方程式为_______ 。
②在pH为2.5~3.0时,随pH增大,磷的沉淀率开始下降,其可能原因是_______ 。
(2)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,它可用作金属的表面保护层。磷化硼晶胞结构如图甲所示(白球代表磷原子,黑球代表硼原子)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/19/b624f0cb-57e3-4db7-a728-44b307694721.png?resizew=328)
①磷化硼(BP)晶体属于_______ 晶体。
②磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影如图乙所示(图乙中表示原子的投影),图乙中B原子的投影位置为_______ (用序号表示)。
(3)磷化氢
是一种熏蒸剂,在贮粮中用于防治害虫,一种制备
的流程如下:
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①白磷与过量浓NaOH溶液反应的离子方程式:_______ 。
②计算
理论上共生产
气体在标准状况下的体积_______ 。
(1)磷酸铁
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①在pH为1~2.5时,加入氨水生成沉淀的主要成分为磷酸铁,生成磷酸铁的化学方程式为
②在pH为2.5~3.0时,随pH增大,磷的沉淀率开始下降,其可能原因是
(2)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,它可用作金属的表面保护层。磷化硼晶胞结构如图甲所示(白球代表磷原子,黑球代表硼原子)。
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①磷化硼(BP)晶体属于
②磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影如图乙所示(图乙中表示原子的投影),图乙中B原子的投影位置为
(3)磷化氢
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①白磷与过量浓NaOH溶液反应的离子方程式:
②计算
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