氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下:
已知:①菱镁矿石的主要的成分是,还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素;
②相关金属离子[]形成氢氧化物沉淀时的pH如下:
③常温下,、的溶度积分别为、。
回答下列问题:
(1)“焙烧”时发生的主要化学反应方程式为_______ 。
(2)浸出液“净化除杂”过程如下:首先加入,将氧化为,反应的离子方程式为_______ 。然后调节溶液pH使、沉淀完全,此时溶液的pH范围为_______ 。再加入沉淀、,当时,_______ 。
(3)流程中能循环利用的固态物质是_______ 。
(4)某种含Zn、Mn特殊材料的晶胞结构如图所示,该物质的化学式为_______ 。若该晶体的密度为,则晶体中相邻N之间的最短距离为_______ nm(列出计算式,为阿伏加德罗常数的值)。
已知:①菱镁矿石的主要的成分是,还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素;
②相关金属离子[]形成氢氧化物沉淀时的pH如下:
金属离子 | ||||||
开始沉淀的pH | 3.8 | 1.5 | 6.3 | 10.6 | 8.8 | 9.6 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 2.8 | 8.3 | 12.6 | 10.8 | 11.6 |
回答下列问题:
(1)“焙烧”时发生的主要化学反应方程式为
(2)浸出液“净化除杂”过程如下:首先加入,将氧化为,反应的离子方程式为
(3)流程中能循环利用的固态物质是
(4)某种含Zn、Mn特殊材料的晶胞结构如图所示,该物质的化学式为
更新时间:2023-03-27 22:12:48
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【推荐1】以黄铁矿为原料制备硫酸会产生大量的废渣,合理利用废渣可以减少环境污染,变废为宝。工业上,可利用废渣(含、的硫酸盐及少量CaO和MgO)制备高档颜料铁红()和回收,具体生产流程如下:
已知:铵黄铁矾的化学式为
(1)在废渣溶解操作时,应选用_______溶解(填字母)
(2)为了提高废渣溶解时的浸取效率,可采用的措施有哪些?_______ (至少写出两点)
(3)物质A是一种氧化剂,工业上一般选用空气,氧化过程中发生的离子方程式为_______ 。
(4)根据如图有关数据,你认为工业上氧化操作时应控制的条件是:_______ 。
(5)铵黄铁矾中铁为_______ 价,可能混有的杂质有、、_______ 。铵黄铁矾与氨水反应的离子方程式为_______ 。
已知:铵黄铁矾的化学式为
(1)在废渣溶解操作时,应选用_______溶解(填字母)
A.氨水 | B.氢氧化钠溶液 | C.盐酸 | D.硫酸 |
(3)物质A是一种氧化剂,工业上一般选用空气,氧化过程中发生的离子方程式为
(4)根据如图有关数据,你认为工业上氧化操作时应控制的条件是:
(5)铵黄铁矾中铁为
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解答题-无机推断题
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解题方法
【推荐2】按要求填空,已知反应:
①SO3+H2O=H2SO4
②3NO2+H2O=2HNO3+NO
③2F2+2H2O=4HF+O2
④2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
⑤Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
⑥Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
(1)上述反应不属于氧化还原反应的有_______ (填序号,下同)。H2O被氧化的是_______ ,H2O被还原的是_______ ,属于氧化还原反应,但其中的H2O既不被氧化又不被还原的是_______ 。
(2)在3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中,_______ 是还原剂;_______ 元素被还原。用双线桥表示电子的转移:_______
(3)用双线桥法表示反应②的电子转移方向和数目:_______ 。
(4)用单线桥法表示反应③的电子转移方向和数目:_______ 。
(5)写出反应④的离子方程式:_______ 。
①SO3+H2O=H2SO4
②3NO2+H2O=2HNO3+NO
③2F2+2H2O=4HF+O2
④2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
⑤Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
⑥Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
(1)上述反应不属于氧化还原反应的有
(2)在3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中,
(3)用双线桥法表示反应②的电子转移方向和数目:
(4)用单线桥法表示反应③的电子转移方向和数目:
(5)写出反应④的离子方程式:
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】活性炭载钯催化剂被广泛应用于医药和化工行业。废钯催化剂的杂质主要含炭、有机物及少量、、等元素。从废钯催化剂中回收钯,并制备二氯二氨合钯的一种工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是_______ 。
(2)“烧渣”的主要成分是,利用水合肼在弱碱性环境下还原,产生的气体可以参与大气循环。该还原反应的化学方程式为_______ 。
(3)“粗钯”中含、等杂质,可采用电解精炼的方法得到纯钯,精炼时粗钯应与电源的_______ 极相连,与均为第Ⅷ族元素,性质相似,则阴极的电极反应为_______ 。
(4)王水是按体积比3∶1将浓盐酸和浓硝酸混合而得到的强氧化性溶液,加热条件下钯在王水中发生反应生成和一种有毒的无色气体A,该气体遇空气变红棕色,请写出该红棕色气体在集气瓶里颜色变浅的化学方程式:_______ 。
(5)“沉钯”中氯化铵与“混合液”中的氯钯酸反应生成氨钯酸铵沉淀,其沉淀率随温度的变化曲线如图所示,下列有关推断错误的是_______ (填标号)。
A.升高温度有利于氯化氢挥发,促使平衡正向移动
B.沉钯的最佳温度为100℃
C.该反应
(6)海绵状金属钯密度为,具有优良的吸氢功能,标准状况下,其吸附的氢气是其体积的840倍,则此条件下海绵钯的吸附容量_______ 。
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是
(2)“烧渣”的主要成分是,利用水合肼在弱碱性环境下还原,产生的气体可以参与大气循环。该还原反应的化学方程式为
(3)“粗钯”中含、等杂质,可采用电解精炼的方法得到纯钯,精炼时粗钯应与电源的
(4)王水是按体积比3∶1将浓盐酸和浓硝酸混合而得到的强氧化性溶液,加热条件下钯在王水中发生反应生成和一种有毒的无色气体A,该气体遇空气变红棕色,请写出该红棕色气体在集气瓶里颜色变浅的化学方程式:
(5)“沉钯”中氯化铵与“混合液”中的氯钯酸反应生成氨钯酸铵沉淀,其沉淀率随温度的变化曲线如图所示,下列有关推断错误的是
A.升高温度有利于氯化氢挥发,促使平衡正向移动
B.沉钯的最佳温度为100℃
C.该反应
(6)海绵状金属钯密度为,具有优良的吸氢功能,标准状况下,其吸附的氢气是其体积的840倍,则此条件下海绵钯的吸附容量
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解题方法
【推荐1】高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效且多功能的新型绿色净水剂,一种以Mn、Fe及MnO2制备高铁酸钾和重要的催化剂MnO2的流程如下图所示:
已知:部分金属离子在溶液中沉淀的pH见下表。
回答下列问题:
(1)酸浸的目的是在酸性条件下将还原成稳定的,写出该反应的离子方程式:_______ 。
(2)调节pH的范围是_______ ,由滤渣生成的离子方程式为_______ 。
(3)已知试剂X为,分析当温度超过60℃时,锰沉淀率随温度升高下降的原因是_______ ,若用替代试剂X,沉锰得到的固体混合物中可能会混有_______ 杂质。
(4)某温度下,若要从含的循环母液中沉淀(浓度降至),理论上需加入固体的物质的量不少于_______ mol。(已知该温度下的,不考虑水解和溶液体积变化)
(5)在水处理中,中的铁元素转化为胶体,使水中悬浮颗粒聚沉。胶体区别于其他分散系的本质特征是_______ 。
已知:部分金属离子在溶液中沉淀的pH见下表。
金属离子 | |||
开始沉淀的pH | 1.9 | 7.0 | 8.1 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 9.0 | 10.1 |
回答下列问题:
(1)酸浸的目的是在酸性条件下将还原成稳定的,写出该反应的离子方程式:
(2)调节pH的范围是
(3)已知试剂X为,分析当温度超过60℃时,锰沉淀率随温度升高下降的原因是
(4)某温度下,若要从含的循环母液中沉淀(浓度降至),理论上需加入固体的物质的量不少于
(5)在水处理中,中的铁元素转化为胶体,使水中悬浮颗粒聚沉。胶体区别于其他分散系的本质特征是
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解答题-工业流程题
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【推荐2】以硫铁矿(主要成分为FeS2,还有少量CuS、SiO2)为原料,制备硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)焙烧后得到的固体主要成分为Fe2O3,写出焙烧过程主要反应的化学方程式___________ 。
(2)焙烧产生的SO2会污染环境,可用足量氨水吸收,写出离子方程式___________ 。
(3)试剂X是___________ (填化学式)。
(4)设计实验,检验“还原”得到的溶液是否达标___________ 。
(5)从“还原”得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的操作:___________ 、___________ 、过滤、洗涤、干燥。
(6)燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌(T-f)对硫铁矿进行催化脱硫,同时得到FeSO4溶液。其过程如图1所示,已知总反应为:FeS2+ 14Fe3++ 8H2O= 2SO+ 15Fe2++ 16H+。
①过程II反应的离子方程式___________ 。
②研究发现,用氧化亚铁硫杆菌(T-f)脱硫,温度过高脱硫效率降低(如图2)可能的原因是___________ 。
(7)硫酸亚铁晶体(俗称绿矾)在空气中易被氧化。取Xg样品加水完全溶解,用酸化的amol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液b mL(已知Cr2O 被还原为Cr3+),过算硫酸亚铁晶体的纯度(要求写出计算过程)___________ 。
回答下列问题:
(1)焙烧后得到的固体主要成分为Fe2O3,写出焙烧过程主要反应的化学方程式
(2)焙烧产生的SO2会污染环境,可用足量氨水吸收,写出离子方程式
(3)试剂X是
(4)设计实验,检验“还原”得到的溶液是否达标
(5)从“还原”得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的操作:
(6)燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌(T-f)对硫铁矿进行催化脱硫,同时得到FeSO4溶液。其过程如图1所示,已知总反应为:FeS2+ 14Fe3++ 8H2O= 2SO+ 15Fe2++ 16H+。
①过程II反应的离子方程式
②研究发现,用氧化亚铁硫杆菌(T-f)脱硫,温度过高脱硫效率降低(如图2)可能的原因是
(7)硫酸亚铁晶体(俗称绿矾)在空气中易被氧化。取Xg样品加水完全溶解,用酸化的amol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液b mL(已知Cr2O 被还原为Cr3+),过算硫酸亚铁晶体的纯度(要求写出计算过程)
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】一种利用黄铁矿烧渣和硫酸铵废液制备铵铁蓝颜料的工艺如下:
已知:黄铁矿的主要成分是FeS2;铵铁蓝的化学式为,难溶于水。
(1)高纯度硫酸铵溶液能够提高铵铁蓝的品质,为除去硫酸铵废液中的Fe2+和Fe3+,“氧化1”工序使用酸化的H2O2作为氧化剂,写出反应的离子方程式_______ ,“调pH”工序应加入_______ (写出一种物质的化学式)。
(2)黄铁矿在空气中焙烧得到黄铁矿烧渣,其主要成分是_______ (写化学式)。
(3)“还原”工序获得FeSO4溶液,则“结晶”工序的操作方法是_______ 。
(4)“沉铁”工序产生的白色沉淀中Fe的化合价为_______ ,“氧化”工序发生反应的离子方程式为_______ 。
已知:黄铁矿的主要成分是FeS2;铵铁蓝的化学式为,难溶于水。
(1)高纯度硫酸铵溶液能够提高铵铁蓝的品质,为除去硫酸铵废液中的Fe2+和Fe3+,“氧化1”工序使用酸化的H2O2作为氧化剂,写出反应的离子方程式
(2)黄铁矿在空气中焙烧得到黄铁矿烧渣,其主要成分是
(3)“还原”工序获得FeSO4溶液,则“结晶”工序的操作方法是
(4)“沉铁”工序产生的白色沉淀中Fe的化合价为
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解答题-实验探究题
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【推荐1】是一种重要的工业化学品。某研究小组利用如图所示装置制备,并进行相关探究。回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为___________ 。
(2)装置B的作用为___________ ;干燥管中的试剂为___________ (任写一种)。
【查阅资料】Ⅰ.常温下镁和水反应现象不明显,镁和水反应会在镁条表面形成致密的膜,阻碍反应进一步发生;
Ⅱ.镁与饱和溶液剧烈反应产生大量气体和白色沉淀;
Ⅲ.质地紧密,质地疏松,该实验条件下,对膜没有作用。
【预测】溶液中的某种组分破坏了与反应生成的膜。
【实验设计】用砂纸擦去镁条表面氧化膜,取表面积和质量相同的镁条(2cm)进行实验,测量产生气泡的速率。
(3)测得实验结果,得出结论:___________ ;请结合必要的文字和化学用语解释得出该结论的原因为___________ 。
(4)另一同学经查阅资料发现也能破坏膜,于是进行如下探究:
测得实验结果___________ (填“>”“<”或“=”)。
(5)观察实验4和5发现,请解释其原因___________ 。
(6)加热可以得到纯碱,写出纯碱在生产或生活中的一种应用:___________ 。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为
(2)装置B的作用为
【查阅资料】Ⅰ.常温下镁和水反应现象不明显,镁和水反应会在镁条表面形成致密的膜,阻碍反应进一步发生;
Ⅱ.镁与饱和溶液剧烈反应产生大量气体和白色沉淀;
Ⅲ.质地紧密,质地疏松,该实验条件下,对膜没有作用。
【预测】溶液中的某种组分破坏了与反应生成的膜。
【实验设计】用砂纸擦去镁条表面氧化膜,取表面积和质量相同的镁条(2cm)进行实验,测量产生气泡的速率。
实验序号 | 实验装置 | 添加试剂及用量 | 产生气泡速率(mL/min) |
1 | |||
2 | |||
3 | |||
4 |
(3)测得实验结果,得出结论:
(4)另一同学经查阅资料发现也能破坏膜,于是进行如下探究:
实验序号 | 实验装置 | 添加试剂及用量 | 产生气泡速率(mL/min) |
5 | |||
6 |
(5)观察实验4和5发现,请解释其原因
(6)加热可以得到纯碱,写出纯碱在生产或生活中的一种应用:
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐2】富硼渣中含有镁硼酸盐、镁硅酸盐及少量、等杂质。由富硼渣湿法制备硫酸镁晶体和硼酸晶体的一种工艺流程如下:
已知:生成氢氧化物沉淀的(金属离子的起始浓度为)
(1)上述流程的操作中能加快反应速率的措施有______ 、______ 。
(2)①酸浸时镁硼酸盐发生反应化学方程式是________________________ 。
②已知硼酸与过量溶液发生的中和反应为:。下列关于硼酸的说法正确的是____________ (填序号)。
a.硼酸是一元酸
b.向固体中滴加饱和硼酸溶液,有气泡产生
c.硼酸的电离方程式可表示为:
(3)除去浸出液中的杂质离子:用调节溶液的至_______ 以上,使杂质离子转化为_______ (填化学式)沉淀,过滤。
(4)获取晶体:
i.浓缩滤液,使和接近饱和;
注:温度较高时,硼酸会随水蒸气挥发
ⅱ.控制温度使两种晶体分别从溶液中结晶。
结合图溶解度曲线,简述ⅱ的方法:将浓缩液加入到高压釜中,______________ (将方法补充完整)。
已知:生成氢氧化物沉淀的(金属离子的起始浓度为)
开始沉淀时 | 1.9 | 3.4 | 7.0 | 9.1 |
完全沉淀时 | 3.2 | 4.7 | 9.0 | 11.1 |
(1)上述流程的操作中能加快反应速率的措施有
(2)①酸浸时镁硼酸盐发生反应化学方程式是
②已知硼酸与过量溶液发生的中和反应为:。下列关于硼酸的说法正确的是
a.硼酸是一元酸
b.向固体中滴加饱和硼酸溶液,有气泡产生
c.硼酸的电离方程式可表示为:
(3)除去浸出液中的杂质离子:用调节溶液的至
(4)获取晶体:
i.浓缩滤液,使和接近饱和;
注:温度较高时,硼酸会随水蒸气挥发
ⅱ.控制温度使两种晶体分别从溶液中结晶。
结合图溶解度曲线,简述ⅱ的方法:将浓缩液加入到高压釜中,
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】新能源汽车的核心部件是锂离子电池,常用磷酸亚铁锂(LiFePO4)做电极材料。对LiFePO4废旧电极(含杂质Al、石墨粉)回收并获得高纯Li2CO3的工业流程图如图:
资料:碳酸锂在水中溶解度:
(1)过程i研磨粉碎的目的是_______ 。
(2)过程ii加入足量NaOH溶液的作用(用化学方程式表示)_______ 。
(3)过程iii采用不同氧化剂分别进行实验,均采用Li含量为3.7%的原料,控制pH为3.5,浸取1.5h后,实验结果如表所示:
①综合考虑Li+的浸出率及环保因素,选择的氧化剂最好为_______ 。
②过程iii得到的浸出液循环两次的目的是_______ 。
(4)浸出液中存在大量和,已知:⇌+H+,⇌+H+,结合平衡移动原理,解释过程iv得到磷酸铁晶体的原因_______ 。
(5)步骤v沉锂的原理为_______ (结合离子方程式解释)。
(6)简述过程vi的操作_______ 。
资料:碳酸锂在水中溶解度:
温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 1.54 | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 | 0.72 |
(2)过程ii加入足量NaOH溶液的作用(用化学方程式表示)
(3)过程iii采用不同氧化剂分别进行实验,均采用Li含量为3.7%的原料,控制pH为3.5,浸取1.5h后,实验结果如表所示:
序号 | 酸 | 氧化剂 | 浸出液Li+浓度(g/L) | 滤渣中Li含量/% |
实验1 | HCl | H2O2 | 9.02 | 0.10 |
实验2 | HCl | NaClO3 | 9.05 | 0.08 |
实验3 | HCl | O2 | 7.05 | 0.93 |
②过程iii得到的浸出液循环两次的目的是
(4)浸出液中存在大量和,已知:⇌+H+,⇌+H+,结合平衡移动原理,解释过程iv得到磷酸铁晶体的原因
(5)步骤v沉锂的原理为
(6)简述过程vi的操作
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐1】单质硼、硼酸、硼砂中阴离子的结构或结构单元分别如图1、图2、图3所示。
回答下列问题:
(1)图1为某晶体硼的部分结构单元,该结构单元由20个等边三角形构成,则该结构单元由___________ 个硼原子构成,共含有___________ 个B-B键。图中标记1、2、3的3个B原子形成的夹角为___________ 。
(2)已知与溶液反应时,当过量时,发生反应的化学方程式,当过量时,发生反应的化学方程式为,则是___________ 元弱酸,硼酸晶体中存在的作用力有___________ (填标号)。
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.氢键 e.范德华力
(3)中得电子的原子是___________ (填元素符号),结构中B原子的杂化方式为___________ 。
(4)B、,为同主族元素,、在一定条件下均易形成双聚分子,而却很难形成双聚分子,其主要原因是分子内形成了大键,该大键可表示为___________ 。(分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数)
回答下列问题:
(1)图1为某晶体硼的部分结构单元,该结构单元由20个等边三角形构成,则该结构单元由
(2)已知与溶液反应时,当过量时,发生反应的化学方程式,当过量时,发生反应的化学方程式为,则是
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.氢键 e.范德华力
(3)中得电子的原子是
(4)B、,为同主族元素,、在一定条件下均易形成双聚分子,而却很难形成双聚分子,其主要原因是分子内形成了大键,该大键可表示为
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解答题-结构与性质
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【推荐2】I.(1)Mg、Ni、Cu等金属可能形成金属互化物。金属互化物结构类型丰富多样,确定某种金属互化物是晶体还是非晶体可通过___ 测定。
(2)根据Cu、Zn的原子结构比较第一电离能:I1(Cu)___ I1(Zn)或(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为____ 。六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为____ g·cm-3(列出计算式)。
II.在硅酸盐中,四面体(如图为俯视投影图)通过共用顶角氧原子可形成链状、环状等多种结构型式。
图甲为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si与O的原子数之比为___ ,化学式为___ 。
(2)根据Cu、Zn的原子结构比较第一电离能:I1(Cu)
(3)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为
II.在硅酸盐中,四面体(如图为俯视投影图)通过共用顶角氧原子可形成链状、环状等多种结构型式。
图甲为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si与O的原子数之比为
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐3】磷是维持人体骨骼和牙齿的必要物质,几乎参与所有生理上的化学反应。磷的几种单质结构如下图所示,回答下列相关问题。
(1)基态P原子的价电子排布图为_______ 。
(2)P的第一电离能大于S的第一电离能的原因是_______ 。
(3)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为_______ (填化学式,下同),键角由大到小的顺序为_______ 。
(4)三种磷的单质中P原子的杂化方式均为_______ 杂化,其中白磷的键角为_______ ,黑磷属于类似石墨的多层结构,其中层和层之间的作用力为_______ ,同层P原子之间的作用力为_______ 。
(5)黑磷晶胞结构如图所示,若已知黑磷晶胞参数为Å,Å,Å,且知道一个晶胞中含有8个P原子,晶胞密度为Ng/cm3,则阿伏加德罗常数可以表示为_______ (已知:1Å=)(列出计算式即可)。
(1)基态P原子的价电子排布图为
(2)P的第一电离能大于S的第一电离能的原因是
(3)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为
(4)三种磷的单质中P原子的杂化方式均为
(5)黑磷晶胞结构如图所示,若已知黑磷晶胞参数为Å,Å,Å,且知道一个晶胞中含有8个P原子,晶胞密度为Ng/cm3,则阿伏加德罗常数可以表示为
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