题目内容

氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，请回答下列问题
（1）基态B原子的电子排布式为_________；B和N相比，电负性较大的是_________，BN中B元素的化合价为_________；
（2）在BF3分子中，F-B-F的键角是_______，B原子的杂化轨道类型为_______，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4－的立体结构为_______；
（3）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为________，层间作用力为________；
（4）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有______各氮原子、________各硼原子，立方氮化硼的密度是_______g·cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）。

）(1)1s22s22p1；  N； +3          (2)120° ； sp2；   正四面体
(3)共价键(极性共价键)； 分子间力
(4)4；   4；   

解析试题分析：（1）5号元素B的基态B原子的电子排布式为1s22s22p1；B和N相比，由于原子半径B>N，非金属性N>B。所以电负性较大的是N。在BN中B元素的化合价为+3价。（2）BF3分子是平面正三角形分子。在BF3分子中，F-B-F的键角是120°。B原子的杂化轨道类型为sp2；BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，在BF4－中B原子的杂化方式为sp3，它的立体结构为正四面体。（3）氮化硼晶体与石墨结构相似。在层内B原子与N原子之间的化学键为极性共价键，在层间作用力是分子间作用力。（4）立方氮化硼的结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，在金刚石的一个晶胞中含有C：8×1/8＋6×1/2+4=8.则在立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子、4硼原子；由于晶胞边长为361.5pm，所以立方氮化硼的密度是g·cm-3。
考点：考查原子、分子及晶体的结构及晶体密度的计算的知识。

练习册系列答案
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硼元素B在化学中有很重要的地位。硼的化合物在农业、医院、玻璃等方面用途很广。请回答下列问题：
（1）写出与B元素同主族的Ga元素的基态原子核外电子分布式       ，从原子结构的角度分析，B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为        。
（2）立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成，属于超硬材料，同属原子晶体的氮化硼（BN）比晶体硅具有更高硬度和耐热性的原因是       。
（3）在BF3分子中中心原子的杂化轨道类型是        ，SiF4微粒的空间构型是        。
（4）科学家发现硼化镁在39K时呈超导性，在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，一层镁一层硼相间排列。图23是该晶体微观窨中取出的部分原子沿Z轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。根据图示确定硼化镁的化学式为            。

（14分）元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律，下面是八种短周期元素的相关信息（已知铍的原子半径为0.089nm）

元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.16
0.143
0.102
0.099
0.074
主要化合价
+2
+3
+6，-2
-1
-2
F原子中无中子，G最高正价数与负价数相等，且最外层电子数是次外层的二倍，H元素单质焰色反应呈黄色(用相应的元素符号完成下列空白)
（1）B元素在元素周期表中的位置___________________，上述八种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是__________，A离子的结构示意图_______________。
（2）用电子式表示A、D形成化合物的过程：____________________________________。H、E形成原子个数比为1：1的化合物的电子式为___________，含有的化学键类型为____________。C2D2的电子式为______________________。
（3）下列说法能说明D的非金属性比C强的选项____________
①H2CO4比HDO稳定②HDO4比H2CO4酸性强③C2-比D-易被氧化④HD比H2C稳定⑤铜与HD不反应，但能与浓H2CO4反应⑥铁与D2加热生成FeD3，铁与C加热生成FeC⑦C原子与D原子电子层数相同，D原子半径小于C原子。
A、全部    B、②③④⑥⑦  C、①②④⑤⑥   D、除①以外
（4）A、B、C、D、E形成的简单离子半径由大到小的顺序为_______________________。（用具体离子符号表示）
（5）C单质与H的最高价氧化物对应水化物在加热条件下能发生反应，若有3mol的C参与反应，转移4NA的电子，请写出离子反应方程_______________________________________，氧化剂与还原剂的质量之比_____________________。

（15分）
短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如图所示，其中W的氧化物是酸雨形成的主要物质。

（1） 写出W的原子结构示意图：               。
（2） 将足量X的最高价氧化物通入含Y元素的阴离子溶液中。反应的离子方程式为               。
（3） 已知:①X(s) + O2(g) ＝XO2(g)　             ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
②H2(g) + 1/2 O2(g) ＝H2O(g)　　         ΔH＝－242.0 kJ·mol－1
③XH4(g) + 2O2(g) ＝XO2(g) + 2H2O(g)      ΔH＝－802.0 kJ·mol－1
则XH4气体分解成氢气和X固体的热化学方程式为　        　　。
（4） ZO是由单质X和ZO2反应制取单质Z的中间产物。隔绝空气时，ZO与NaOH溶液反应(产物含有一种固体单质和一种钠盐)的化学方程式为_______________。
（5） 利用原电池原理，可用W的一种氧化物、O2和H2O来制备W的最高价氧化物对应水化物。写出该电池负极反应式：___________。
（6） 将W的气态氢化物通入一定量的NaOH溶液中，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，生成气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。

①O点溶液中所含溶质的化学式为____________。
②a点溶液中，c(Na+): c(Cl－)= _______________。

、I．德国和美国科学家首先制出由20个碳原子组成的空心笼状分子C20，该笼状结构是由许多正五边形构成如图。

①C20分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；
②多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理：顶点数＋面数＋棱边数＝2,
请回答： C20分子共有________个正五边形，共有________条棱边。
II.A、B、C是短周期非金属元素，核电荷数依次增大。A原子外围电子排布为ns2np2，C是地壳中含量最多的元素。D元素的核电荷数为29。请用对应的元素符号或化学式填空：
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________。
(2)分子(AB)2中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，每个原子最外层电子数均满足八电子，其结构式为________，1 mol该分子中含有π键的数目为________。该分子中碳原子的杂化轨道类型是__________________，该分子属于________分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)基态D原子的电子排布式为________________。

（12分）A、B、C、D、E、F六种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。A、D同主族，可形成离子化合物X；B的氢化物与F的氢化物可反应生成离子化合物Y， 且B的单质是空气中含量最高的物质；C原子的最外层电子是次外层电子数的3倍；D、E、F 3种原子最外层共有11个电子， 且这3种元素的最高价氧化物的水化物两两皆能发生反应生成盐和水。
（1）B元素的名称是________，B单质的结构式为_____________。
（2）用电子式表示化合物X的形成过程__________________________________。
（3）化合物Y的电子式为_____________，A2C2的电子式为_____________。
（4）D、E最高价氧化物的水化物之间反应的离子方程式为          ___________。

已知A、B、C、D、E、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素，A、B与C；D、E与F分别位于同一周期。A原子L层上有3个未成对电子，B的简单负二价离子与C原子核外电子排布相同、含有D元素的盐的焰色反应火焰为黄色，EF3是由活泼金属和活泼非金属组成的共价化合物，G有多种氧化物，其中一种氧化物有磁性，填写下列空白
(1)元素的第一电离能最大的是________，属于过渡元素的是________(填写元素符号)
(2)写出B元素的基态原子价电子排布式__________________，F离子电子排布式_________________。
(3)AF3分子中A原子的杂化类型是________，AF3分子的几何构型为___________。
(4)已知E2B3的晶格比DF的晶格能大得多，试分析导致两者晶格能差异的主要原因是：________________________________________________________。
(5)构成G晶体的微粒是________，G的晶胞结构如下图甲所示，G的晶胞为________结构。若G原子的半径为1.27×10－10 m，G金属晶体中的晶胞长度，即下图乙中AB的长度为________m。

某同学想探究硫和碳原子的得电子能力的强弱，通过比较它们最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证，设计了如图实验，请回答：

（1）仪器a的名称是               ，应盛放下列药品中的          （填序号）。
A．稀硫酸      B. 亚硫酸     C. 氢硫酸     D. 盐酸
（2）仪器b应盛放下列药品中的          （填序号）。
A．碳酸钙     B. 硫酸钠     C. 氯化钠      D. 碳酸钠
（3）b中反应的离子方程式为                                              。
若看到仪器C中的现象是                      ，即可证明          比         酸性强（填化学式），得电子的能力      比       强。

下列各组互为等电子体的是  

A．N2O和NO2 B．O3和SO2 C．CH4和NH3 D．OH-和NH2-

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