【題目】硼和硼的化合物在工業(yè)上有著廣泛的用途。
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為___________________________。
(2)晶體硼的基本結構單元是由硼原子構成的正二十面體(如下圖),其中有20個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點,每個頂點各有一個硼原子。此結構單元中含有硼原子的數(shù)目為________________。
(3)氮化硼(BN)晶體有多種結構。六方氮化硼與石墨相似,具有層狀結構,可作高溫潤滑劑。立方氮化硼是超硬材料,有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結構如圖所示。關于這兩種晶體的說法中,正確的是____(填標號)。
a.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵,所以硬度大
b.六方相氮化硼層間作用力小,所以質(zhì)地軟
c.兩種晶體中的 B—N 鍵均為共價鍵
d.兩種晶體均為分子晶體
(4)六方氮化硼晶體內(nèi)硼原子的雜化方式為________,該晶體不導電的原因是___________。
(5)NH4BF4(氟硼酸銨)是合成氮化硼納米管的原料之一。與BF4—互為等電子體的一種分子的化學式為__, lmolNH4BF4晶體中含有配位鍵的數(shù)目為_____________。
(6)立方氮化硼的結構與金剛石相似,硬度與金剛石相當,晶胞邊長為361.5pm,則立方氮化硼的一個晶胞中含有______個硼原子,立方氮化硼的密度是____gcm-3(只要求列算式,不必計算出數(shù)值,阿伏伽德羅常數(shù)為NA)。
【答案】1s22s22p1 12 bc sp2 層與層之間無自由電子 CF4 2NA 4
【解析】
(1)根據(jù)B的原子序數(shù)為5,根據(jù)構造原理書寫核外電子排布式。
(2)由圖可知,有20個等邊三角形,晶體硼每個三角形的頂點被5個三角形所共用,則此頂點完全屬于一個三角形的只占到1/5,每個三角形中有3個點,且晶體硼中有20個這樣的三角形,則晶體硼中這樣的頂點有20×1/5×3=12。
(3)①a.立方相氮化硼中N原子與B原子之間形成單鍵;
b.六方相氮化硼層間作用力為范德華力;
c.兩種晶體中的B-N鍵均為共價鍵;
d.立方相氮化硼是超硬材料,有優(yōu)異的耐磨性,屬于原子晶體;
(4)六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個硼原子與相鄰3個氮原子形成σ鍵;六方相氮化硼晶體的層狀結構中沒有自由電子。
(5)具有相同價電子總數(shù)和相同原子總數(shù)的分子或離子具有相同的結構特征,這一原理稱為“等電子原理”。 NH4+和BF4-各含有1個配位鍵。
(6)根據(jù)金剛石的結構可以判斷出金剛石的一個晶胞中含有的碳原子數(shù)=8×1/8+6×1/2+4=8,因此立方氮化硼晶胞中應該含有4個N和4個B原子。一個晶胞的質(zhì)量為4×25g/NA,一個立方氮化硼晶胞的體積為(361.5pm)3,根據(jù)ρ=m/V計算密度。
(1)B的原子序數(shù)為5,基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1,故答案為:1s22s22p1。
(2)由圖可知,有20個等邊三角形,晶體硼每個三角形的頂點被5個三角形所共用,則此頂點完全屬于一個三角形的只占到1/5,每個三角形中有3個點,且晶體硼中有20個這樣的三角形,則晶體硼中這樣的頂點有20×1/5×3=12,故答案為:12。
(3)a. 立方相氮化硼中N原子與B原子之間形成單鍵,所以無π鍵,故錯誤;
b. 六方相氮化硼層間作用力為范德華力,六方相氮化硼質(zhì)地軟,故正確;
c.兩種晶體中的B-N鍵均為共價鍵,故正確;
d. 立方相氮化硼是超硬材料,有優(yōu)異的耐磨性,屬于原子晶體,故錯誤;
故選bc。
(4)六方氮化硼晶體層內(nèi)一個硼原子與相鄰3個氮原子形成σ鍵,且B上沒有孤電子對,故硼原子的雜化方式為sp2;六方相氮化硼晶體的層狀結構中沒有自由電子,故不能導電,故答案為:sp2;層與層之間無自由電子。
(5)具有相同價電子總數(shù)和相同原子總數(shù)的分子或離子具有相同的結構特征,這一原理稱為“等電子原理”。與BF4—互為等電子體的一種分子的化學式為CF4,NH4BF4中NH4+和BF4-各含有1個配位鍵,則1molNH4BF4中含有的配位鍵個數(shù)為2NA,故答案為:CF4;2NA。
(6)根據(jù)金剛石的結構可以判斷出金剛石的一個晶胞中含有的碳原子數(shù)=8×1/8+6×1/2+4=8,因此立方氮化硼晶胞中應該含有4個N和4個B原子。一個晶胞的質(zhì)量為4×25g/NA,一個立方氮化硼晶胞的體積為(361.5pm)3,根據(jù)ρ=m/V計算密度,因此立方氮化硼的密度是 gcm-3,故答案為:4; 。
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【題目】由乙烯推測丙烯的結構或性質(zhì),正確的是( )
A.分子中3個碳原子在同一直線上
B.分子中所有原子都在同一平面上
C.分子中共價鍵的夾角均為120°
D.分子中共價鍵數(shù)為8,其中有一個碳碳雙鍵
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【題目】A,B,C,D四種短周期元素的原子半徑依次減小,D能分別與A,B,C形成電子總數(shù)相等的分子X、Y、Z。C原子的最外層電子排布為nsnnp2n。E的原子序數(shù)為29。
(1)A,B,C的第一電離能由小到大的順序為________(用元素符號表示)。
(2)X是含有________鍵(填“非極性”或“極性”,下同)的________分子。
(3)A的一種氫化物的相對分子質(zhì)量為26,其分子中的σ鍵與π鍵的鍵數(shù)之比為________。
(4)Y分子的空間構型為__________,其中心原子采取________雜化。
(5)一種由B,C組成的化合物與AC2互為等電子體,其化學式為________。
(6)Y是一種易液化的氣體,請簡述其易液化的原因_________。
(7)寫出E2+的電子排布式___________________,并寫出E2+在Z中通入足量Y得到深藍色溶液的離子反應方程式_______。
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【題目】A、B、C是中學化學常見的三種物質(zhì),它們之間的相互轉化關系如圖所示(部分反應條件及產(chǎn)物略去)。
(1)若A是一種活潑金屬,C是淡黃色固體,則C的名稱為________________,C可用在礦山、坑道、潛水或宇宙飛船等缺氧的場合,將人們呼出的CO2再轉換成O2,以供呼吸之用,請用化學方程式表示該反應原理______________________。
(2)若A是一種黃色單質(zhì)固體,則B→C的化學方程式為________________。
(3)若A為能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,C是紅棕色氣體,且B和C易在空氣形成光化學煙霧。
①則A為________________(填寫化學式,下同),C為___________________;實驗室用熟石灰與氯化銨固體共熱制取A,寫出此化學方程式:_____________________________。
②寫出C與水反應的化學方程式:____________________________________。
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【題目】下列表示物質(zhì)結構的化學用語正確的是( )
A. 乙烯的結構簡式:CH2CH2 B. 異丙基的結構簡式:-CH(CH3)2
C. 羥基的電子式: D. 新戊烷的結構簡式:
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【題目】金屬鉬在工業(yè)和國防建設中有重要的作用。鉬(Mo)的常見化合價為+6、+5、+4。由鉬精礦(主要成分是MoS2)可制備單質(zhì)鉬和鉬酸鈉晶體(Na2MoO4·2H2O),部分流程如圖1所示:
已知:鉬酸微溶于水,可溶于液堿和氨水;卮鹣铝袉栴}:
(1)鉬精礦焙燒時,每有1molMoS2反應,轉移電子的物質(zhì)的量為______。
(2)鉬精礦焙燒時排放的尾氣對環(huán)境的主要危害是________,請你設計工業(yè)上除去該尾氣的方法(寫出兩種“變廢為寶”的方法和離子方程式):___________;___________。
(3)由鉬酸得到MoO3所用到的硅酸鹽材料儀器的名稱是_______。
(4)操作1中,加入碳酸鈉溶液充分反應后,堿浸液中c(MoO42-)=0.80mol/L,c(SO42-)=0.04mol/L,在結晶前需加入Ba(OH)2固體以除去溶液中的SO42-。當BaMoO4開始沉淀時,SO42-的去除率是_____。[Ksp(BaSO4)=1.1×1010、Ksp(BaMoO4)=4.0×108,溶液體積變化可忽略不計]
(5)焙燒鉬精礦所用的裝置是多層焙燒爐,圖2為各爐層固體物料的物質(zhì)的量的百分數(shù)(φ)。
①x=_____。
②焙燒爐中也會發(fā)生MoS2與MoO3反應生成MoO2和SO2的反應,若該反應轉移6mol電子,則消耗的氧化劑的物質(zhì)的量為____。
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【題目】20℃時,在H2C2O4、NaOH混合溶液中,c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100mol/L。含碳元素微粒的分布分數(shù)δ隨溶液pH變化的關系如圖所示。下列說法正確的是( )
A. ①表示H2C2O4的分布曲線,③表示C2O42-的分布曲線
B. 20℃時,H2C2O4的二級電離平衡常數(shù)Ka2=1×10-4.2
C. Q點對應溶液中lgc(H+)<lgc(OH-)
D. 0.100mol·L-1的NaHC2O4溶液中:c(OH-)=c(H+)-2c(C2O42-)+c(H2C2O4)
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【題目】用下列實驗裝置進行相應實驗,能達到實驗目的的是
A.用圖1所示裝置除去Cl2中含有的少量HCl
B.用圖2所示裝置蒸干NH4Cl飽和溶液制備NH4Cl晶體
C.用圖3所示裝置制取少量純凈的CO2氣體
D.用圖4所示裝置分離CCl4萃取碘水后已分層的有機層和水層
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【題目】常溫下向20mL 0.1mol/L氨水中通入HCl氣體,溶液中由水電離出的氫離子濃度隨通入HCl氣體的體積變化如圖所示。則下列說法正確的是
A. b點通入的HCl氣體,在標況下為44.8mL
B. b、c之間溶液中c(NH4+)>c(Cl-)
C. 取10mL的c點溶液稀釋時:c(NH4+)/c(NH3·H2O)減小
D. d點溶液呈中性
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