第4周期元素中,4p轨道半充满的是________(写元素符号,下同),3d轨道半充满的是____________,4s轨道半充满的是______________,价层中s电子数与d电子数相同的是______。
砷(As)在地壳中含量不大,但砷的化合物却是丰富多彩。 (1)基态砷原子的电子排布式为;砷与溴的第一电离能较大的是。 (2)AsH3是无色稍有大蒜味气体。AsH3的沸点高于PH3,其主要原因是。 (3)Na3AsO4可作杀虫剂。AsO43-的空间构型为,与其互为等电子体的一种分子为。 (4)某砷的氧化物俗称“砒霜”,其分子结构如图所示。该化合物的分子式为,As原子采取杂化。 (5)GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与金刚石相似。GaAs晶体中,每个As与个Ga相连,As与Ga之间存在的化学键有(填字母)。
E.配位键 F.金属键 G.极性键
(18分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,江西省攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富。如下图所示,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率,减少环境污染。请填写下列空白: ⑴电解食盐水时,总反应的离子方程式_____________________________________。 ⑵写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式:___________________。 ⑶已知:①Mg(s) +Cl2(g)=MgCl2(s);ΔH=-641 kJ·mol-1 ②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s);ΔH=-770 kJ·mol-1 则2Mg(s)+TiCl4(g)=2MgCl2(s)+Ti(s);ΔH____________________ 反应在Ar气氛中进行的理由是____________________。 ⑷在上述产业链中,合成192 t甲醇理论上需额外补充H2__________t(不考虑生产过程中物质的任何损失)。 ⑸以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是____________________________________________。 (6)已知2A2(g)+B2(g) 2C3(g);△H="-a" kJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A2和1mol B2,在500℃时充分反应达平衡后C3的浓度为w mol/L,放出热量b kJ。 ①比较a____________b(填>、=、<) ②此反应的平衡常数表达式为________________________;若将反应温度升高到700℃,反应的平衡常数将_____________(增大、减小或不变) ③能说明该反应已经达到平衡状态的是______。
(12分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。 回答以下问题: ⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=________mol·L-1。 ⑵写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式:Ksp[Ca3(AsO4)2]= ________,若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,c(AsO43-)的最大是 ___mol·L-1。 ⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),写出该反应的离子方程式。 ⑷在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。 ①pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为 __; ②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为 _____。
CYP73A1炔抑制剂的合成路线如下: (1)化合物A核磁共振氢谱有____________种蜂。 (2)化合物C中含氧官能团有_______________、______________(填名称)。 (3)鉴别化合物B和C最适宜的试剂是____________________。 (4)写出A—B的化学方程式_____________________________。 (5)B的同分异构体很多,符合下列条件的异构体有______________种。 ①苯的衍生物②含有羧基和羟基③分子中无甲基 (6)试以苯酚、氯乙酸钠(ClCH2COONa)、正丁醇为原料(无机试剂任用),结合题中有关信息,请补充完整的合成路线流程图。
(12分) 氮化硅硬度大、熔点高、不溶于酸(氢氟酸除外),是一种重要的结构陶瓷材料。一种用工业硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物),已知硅的熔点是1420℃,高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的工艺主要流程如下: (1)净化N2和H2时,铜屑的作用是:;硅胶的作用是。 (2)在氮化炉中3SiO2(s)+2N2(g)=Si3N4(s) △H=-727.5kJ/mol,开始时为什么要严格控制氮气的流速以控制温度:;体系中要通入适量的氢气是为了。 (3)X可能是(选填:“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”)。 (4)用硅粉作硅源、叠氮化钠(NaN3)作氮源,直接燃烧生成氮化硅(发生置换反应),该反应的化学方程式为:。