题目内容
（18分）运用物质结构的知识完成下列问题。
（1）第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有 (填元素符号)。
（2）配离子[TiCl(H2O)5]2＋的中心离子化合价为 ，配体的化学式为 。
（3）BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：
Q R
①晶体Q中不存在的作用力为 （填字母）。
A．共价键 B．离子键 C．配位键 D．范德华力 E．氢键
②R中阳离子的空间构型为 。
（4）硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm—（含B、O、H三种元素）的球棍模型如下图3所示。则m＝ （填数字）。
（5）以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐（如NaN3）作原料，可以生成碳氮化钛化合物，其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞（结构如下图4）所有顶点的氮原子，这种碳氮化钛化合物的化学式为 。
图3 图4
（6）部分化学键的键能见下表：
①比较下列两组物质的熔点高低 （填“＞”或“＜”） SiC______ Si； SiCl4 ______ SiO2
②工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4 (g) + 2H2(g) 高温Si(s) + 4HCl(g)
计算该反应的反应热△H ＝___________ kJ/mol。
（1）第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有 (填元素符号)。
（2）配离子[TiCl(H2O)5]2＋的中心离子化合价为 ，配体的化学式为 。
（3）BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：
Q R
①晶体Q中不存在的作用力为 （填字母）。
A．共价键 B．离子键 C．配位键 D．范德华力 E．氢键
②R中阳离子的空间构型为 。
（4）硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm—（含B、O、H三种元素）的球棍模型如下图3所示。则m＝ （填数字）。
（5）以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐（如NaN3）作原料，可以生成碳氮化钛化合物，其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞（结构如下图4）所有顶点的氮原子，这种碳氮化钛化合物的化学式为 。
图3 图4
（6）部分化学键的键能见下表：
| 化学键 | Si—O | Si—Cl | H—H | H—Cl | Si—Si | Si—C |
| 键能/ kJ·mol—1 | 460 | 360 | 436 | 431 | 176 | 347 |
②工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4 (g) + 2H2(g) 高温Si(s) + 4HCl(g)
计算该反应的反应热△H ＝___________ kJ/mol。
（1）Be、C、O （2） +3 ；Cl—、H2O （3）B；三角锥型 （4）2 （5） Ti4CN3
（6）＞；＜； 360×4+436×2—(176×2+431×4)＝+236
（6）＞；＜； 360×4+436×2—(176×2+431×4)＝+236
试题分析：（1）同周期自左向右电离能逐渐增大，但由于Be元素的2s轨道电子处于全充满状态，稳定性强，因此Be元素的第一电离能大于B元素的第一电离能。氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，因此氧元素第一电离能小于氮元素的第一电离能，因此第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O。
（2）水分子整体是0价的，氯元素是－1价，则配离子[TiCl(H2O)5]2＋的中心离子化合价为＋3价，能够提供孤对电子的是配体，因此该配链子中配体的化学式为Cl—、H2O。
（3）①根据晶体Q的结构可知，分子中存在氢键、共价键、范德华力，另外B与O之间还有配位键，不存在阴阳离子，因此没有离子键，答案选B。
②R中阳离子是水合氢离子，其中氧原子的价层电子对数是4个，但含有1个孤对电子，因此其空间构型为三角锥形。
（4）根据球棍模型
可知1，3，5，6代表氧原子，2，4代表B原子，观察模型，可知Xm-是（H4B4O9）m-，依据化合价H为+1，B为+3，O为-2，可得m＝2。（5）根据晶胞结构可知晶胞中碳原子的个数＝8×
＝1，氮原子个数＝6×
＝3，Ti原子个数＝12×
+1＝4，所以晶胞的化学式为Ti4CN3。（6）①碳化硅和硅单质形成的晶体类型是原子晶体，由于碳原子半径小于硅原子，因此碳化硅的沸点高于单质硅的沸点。四氯化碳形成的晶体是分子晶体，二氧化硅形成的晶体是原子晶体，因此四氯化硅的沸点低于二氧化硅的沸点。
②化学反应方程式中的反应热=反应物的键能之和－生成物的键能之和），晶体硅中1个硅原子形成2个共价键，所以根据方程式可知△H＝360kJ/mol×4＋436kJ/mol×2－176kJ/mol×2－431kJ/mol×4＝＋236 kJ/mol。
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