山東大學(xué)晶體材料國家重點實驗室成功生長出全球最大KDP晶體(名稱:磷酸二氫鉀?;瘜W(xué)式:KH2PO4),該晶體是經(jīng)久不衰的水溶性晶體之一,常用于超級激光器項目。
(1)下列O原子的電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最高和最低的分別為 CC、BB(填標(biāo)號)。
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(2)KDP晶體中非ⅠA族元素的電負(fù)性由大到小的順序為 O>PO>P(用元素符號表示)。
(3)①H3PO4為中強(qiáng)酸,其結(jié)構(gòu)為
,請從結(jié)構(gòu)角度解釋其酸性強(qiáng)弱的原因 H3PO4分子中非羥基氧原子數(shù)目少H3PO4分子中非羥基氧原子數(shù)目少。
②KDP晶體中PO3-4中心原子的雜化方式為 sp3sp3。
③五個磷酸分子的羥基之間脫去四個水分子形成五聚磷酸,1mol五聚磷酸中P-O單鍵的個數(shù)為 15NA15NA。
(4)KDP晶體合成過程中發(fā)生的反應(yīng)為K2CO3+H2O═2KOH+CO2、H3PO4+KOH═KH2PO4+H2O。反應(yīng)過程中體系的pH既不能太小也不能太大的原因為 pH值太小,K2CO3+H2O═2KOH+CO2、不能發(fā)生,無法生成KOH,不能發(fā)生后續(xù)反應(yīng);pH值太大,除能發(fā)生H3PO4+KOH═KH2PO4+H2O外,OH-能與H2PO-4反應(yīng)生成HPO2-4或PO3-4,得不到目標(biāo)產(chǎn)品pH值太小,K2CO3+H2O═2KOH+CO2、不能發(fā)生,無法生成KOH,不能發(fā)生后續(xù)反應(yīng);pH值太大,除能發(fā)生H3PO4+KOH═KH2PO4+H2O外,OH-能與H2PO-4反應(yīng)生成HPO2-4或PO3-4,得不到目標(biāo)產(chǎn)品。
(5)KDP晶體中K+與H2PO-4的位置關(guān)系如圖所示。
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①由圖可知H2PO-4的配位數(shù)為 88。
②若KDP晶胞體積為Vcm3,且1mol晶胞中含nmolKH2PO4,則KDP晶體的密度為 136NAV136NAVg?cm-3。(用含V、n的式子表示,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)
PO
3
-
4
PO
-
4
HPO
2
-
4
PO
3
-
4
PO
-
4
HPO
2
-
4
PO
3
-
4
PO
-
4
PO
-
4
136
N
A
V
136
N
A
V
【答案】C;B;O>P;H3PO4分子中非羥基氧原子數(shù)目少;sp3;15NA;pH值太小,K2CO3+H2O═2KOH+CO2、不能發(fā)生,無法生成KOH,不能發(fā)生后續(xù)反應(yīng);pH值太大,除能發(fā)生H3PO4+KOH═KH2PO4+H2O外,OH-能與H2反應(yīng)生成或,得不到目標(biāo)產(chǎn)品;8;
PO
-
4
HPO
2
-
4
PO
3
-
4
136
N
A
V
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/8/7 8:0:9組卷:10引用:1難度:0.5
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