Question

【題目】我國科學家在材料研發中取得了較大的進展，例如嫦娥四號探測器所搭載的“玉兔二號”月球車，通過砷化鎵(GaAs)太陽能電池提供能量進行工作。再例如我國科學家發現了硒化銅納米催化劑在二氧化碳電化學還原法生產甲醇過程中催化效率高。請回答下列問題：

（1）基態As原子的核外價電子排布圖為_____。

（2）鎵失去電子的逐級電離能(單位：kJmol-1)的數值依次為577、1985、2962、6192，由此可推知鎵的主要化合價為____和+3，砷的電負性比鎵_____(填“大”或“小”)。

（3）硒所在的主族中，簡單的氣態氫化物沸點最低的是_____(填化學式)。

（4）電還原制備CH3OH的原理：2CO2+4H2O2CH3OH+3O2。在該反應中，含極性鍵的非極性分子是_____(填化學式)。

（5）苯分子中6個C原子，每個C原子有一個2p軌道參與形成大π鍵。6個2p軌道垂直平面形成穩定的大π鍵，符號為П(右下角“6”表示6個原子，右上角“6”表示6個電子)。已知某化合物的結構簡式為，不能使溴水褪色，由此推知，該分子中大π鍵表示為_____。

（6）廢舊印刷電路版中含有銅，為了保護環境和節約資源，通常先用H2O2和稀硫酸的混合溶液溶解銅，寫出其離子方程式_____。

（7）磷青銅晶胞結構如圖所示，它由Cu、Sn和P構成，錫原子位于立方體頂點，銅原子位于面心，P原子位于銅原子構成的正八面體的體心。則磷青銅的化學式為_____。

Answer 1

【答案】 +1 大 H2S CO2 π Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O Cu3SnP

【解析】

(1) As與N元素同主族，據此分析解答；

(2) 根據鎵的電離能突變知，失去1個或3個電子電離能突變，由此可推知鎵的主要化合價；同一周期元素電負性隨著原子序數增大而增大，據此分析解答；

(3)硒為第四周期ⅥA族元素，結合影響分子晶體熔沸點的因素分析判斷；

(4)不同元素間形成的共價鍵為極性鍵，原子間以共價鍵結合，分子里電荷分布均勻，正負電荷中心重合的分子為非極性分子，據此分析判斷；

(5)Se原子形成大π鍵，兩個σ鍵和一對孤對電子，雜化方式為sp2雜化；1個Se原子和4個C原子共用6個電子形成大π鍵；

(6)H2O2和稀硫酸的混合溶液與金屬銅反應，生成硫酸銅和水；

(7)利用均攤法計算晶胞中Cu、Sn、P原子數目，確定磷青銅的化學式。

(1) As與N元素同主族，基態As原子的核外價電子為其4s能級上2個電子、4p能級上3個電子，所以其價電子排布式為，故答案為：；

(2)鎵根據其電離能突變知，失去1個或3個電子電離能突變，由此可推知鎵的主要化合價為+1和+3，同一周期元素電負性隨著原子序數增大而增大，二者位于同一周期且原子序數Ga＜As，則電負性As比Ga大，故答案為：+1；大；

(3)硒為第四周期ⅥA族元素，相同類型的氫化物的分子間作用力越小，熔沸點越低，由于水分子間存在氫鍵，硫化氫分子間不存在氫鍵，所以水分子熔沸點高于硫化氫，故沸點最低的是H2S，故答案為： H2S；

(4)CO2結構式為O=C=O，為直線形分子，O2是單質分子，二者為非極性分子。H2O分子為V形，H2O和CH3OH分子是極性分子，其中CO2是含極性鍵的非極性分子，故答案為：CO2；

(5)以苯環為出發點，形成大π鍵的原子軌道必須平行且垂直同一平面，大π鍵比π鍵穩定，不容易與溴發生加成反應。依題意，R分子不能與溴發生加成反應，說明它不存在π鍵，存在大π鍵。由此推知，分子的5個原子都采用sp2雜化，因為sp2雜化的分子是平面結構，硒原子有6個價電子，其中2個價電子與C原子形成單鍵，1對孤電子占據1個軌道，還有2個孤電子與4個C原子的4個電子形成大π鍵，故答案為：П；

(6)H2O2和稀硫酸的混合溶液與金屬銅反應的離子方程式為Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O，故答案為：Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O；

(7)晶胞中，Cu原子數目=6×=3、Sn原子數目=8×=1、P原子數目=1，故磷青銅的化學式為Cu3SnP，故答案為：Cu3SnP。