题目内容

4．硼及其化合物在工业上有许多用途．工业上以铁硼矿为原料制备硼酸，铁硼矿含有Mg、Fe、Ca、Al、B、O等多种元素，它的主要成分为Mg2B2O5•H2O和Fe3O4．
（1）基态铁原子的外围电子层排布为3d64s2，该元素位于元素周期表中的第Ⅷ族，在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在，其中Fe3+更稳定．
（2）以硼酸为原料可制得NaBH4，B原子的杂化方式为sp3．
（3）工业上冶炼铝不用氯化铝，因为氯化铝易升华，其双聚物Al2Cl6结构如图1所示．1mol该分子中含2NA 个配位键，该分子否（填“是”或“否”）平面型分子．
（4）依据第二周期元素第一电离能的变化规律，参照图2中B、C、O、F元素的位置，用小黑点表示N元素的相对位置．
（5）Al单质为面心立方晶体，其晶体参数a=0.405nm，列式表示Al单质的密度：2.7g•cm-3．

分析 （1）Fe元素原子核外电子数为26，根据能量最低原理书写其价电子排布式，确定在周期表中位置；Fe3+离子3d为半满稳定状态，比较稳定；
（2）NaBH4中B原子价层电子对数为4+$\frac{3+1-1×4}{2}$=4，杂化轨道数目为4；
（3）Al2Cl6结构中黑色球为Al原子、白色球为Cl原子，Al原子与Cl原子之间形成3个共价键、1个配位键，Al原子杂化轨道数目为4；
（4）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，氮元素原子2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能B＜C＜O＜N；
（5）根据均摊法计算晶胞中Al原子数目，进而计算晶胞质量，再根据ρ=$\frac{m}{V}$计算晶胞密度．

解答 解：（1）Fe元素原子核外电子数为26，根据能量最低原理，其价电子排布式为3d64s2，在周期表中位于第Ⅷ族，Fe3+离子3d为半满稳定状态，能量较低，比较稳定；
故答案为：3d64s2；Ⅷ；Fe3+；
（2）NaBH4中B原子价层电子对数为4+$\frac{3+1-1×4}{2}$=4，杂化轨道数目为4，其杂化方式为：sp3，
故答案为：sp3；
（3）Al2Cl6结构中黑色球为Al原子、白色球为Cl原子，Al原子与Cl原子之间形成3个共价键、1个配位键，Al原子杂化轨道数目为4，1mol该分子中含2NA个配位键，该分子不是平面型分子，
故答案为：2NA；否；
（4）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，氮元素原子2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能B＜C＜O＜N，表示N元素的相对位置为：，
故答案为：；
（5）Al单质为面心立方晶体，晶胞中Al原子数目为8×$\frac{1}{8}$+5×$\frac{1}{2}$=4，晶胞质量为4×$\frac{27}{6.02×1{0}^{23}}$g，其晶体参数a=0.405nm，则晶胞密度为4×$\frac{27}{6.02×1{0}^{23}}$g÷（0.405×10-7 cm）3=2.7g/cm3，
故答案为：2.7．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、杂化方式与空间构型判断、化学键、电离能、晶胞计算等，注意同周期第一电离能异常情况，熟记中学常见晶胞结构，难度中等．

练习册系列答案
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14．化学与生产生活、社会发展密切相关，下列有关说法不正确的是（　　）
A．与铜质水龙头连接处的钢质水管易发生腐蚀
B．二氧化碳、甲烷、氮气都是造成温室效应的气体
C．在工业生产中，研制出在较低温度和压强下能使反应迅速进行的催化剂，可起到很好的节能效果，能体现十八大提出的“绿色发展”理念
D．石油裂解、煤的气化、海水制镁都包含化学变化
15．下列电离方程式中，不正确的是（　　）
A．HCl═H++Cl-B．NH3•H2O═NH4++OH-
C．CaCl2=Ca2++2Cl-D．CH3COOH?CH3COO-+H+
12．用质量分数为98%，密度为1.84g•cm-3的浓硫酸 配制100mL1.0mol•L-1稀硫酸，其操作有以下各步：
①用量筒量取若干mL浓硫酸
②洗涤烧杯和玻璃棒2-3次，将洗涤液转入容量瓶中
③将稀释、冷却后的硫酸转入容量瓶中
④将浓硫酸倒入盛有水的烧杯中稀释、冷却
⑤加水至液面接近刻度线1～2cm处，定容，摇匀
完成下列填空：
（1）第①步操作中应用量筒量取5.4mL浓硫酸．
（2）本实验用到的基本仪器已有烧杯、量筒、玻璃棒，还缺少的仪器是玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管．
（3）正确的操作顺序是①④③②⑤（用序号填写）．
（4）配制过程中，下列情况会使配制结果偏低的是③④．
①定容时俯视刻度线观察液面
②未经冷就进行转移操作
③移液时未洗涤烧杯和玻璃棒
④定容后经振荡、摇匀、静置，发现液面低于刻度线，再加蒸馏水补至刻度线．
19．图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是（　　）

选项X收集气体Y
A碱石灰氯化氢水
B碱石灰氨气水
C无水氯化钙二氧化硫氢氧化钠
D无水氯化钙一氧化氮氢氧化钠
A．AB．BC．CD．D
9．下图是中学化学中常见物质的转化关系，部分物质和反应条件略去．

（1）单质F的化学式是H2，写出物质A的一种用途用作油漆颜料，炼铁等．
（2）写出单质B与强碱溶液反应的离子方程式2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，
写出由沉淀J生成 H溶液的离子方程式Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，
（3）溶液E中加入氨水时，先生成白色沉淀L，写出生成L的离子方程式：Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓，白色沉淀L最终变为红褐色沉淀G，写出L变为G的化学反应方程式4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3．
（4）溶液I中所含金属离子是Na+、Al3+．
16．已知氢氧化钙和碳酸钙在水中分别存在下列溶解平衡：Ca（OH）2（s）?Ca2++2OH-，CaCO3（s）?Ca2++CO${\;}_{3}^{2-}$．在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等．为了除去有害气体SO2并变废为宝，常常用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏．
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ABCD
纸蝴蝶上的喷洒液酚酞酚酞石蕊石蕊
小烧杯中的溶液浓氨水浓NaOH浓盐酸浓硫酸
A．AB．BC．CD．D
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B．配制FeCl3溶液时，将FeCl3固体溶解在盐酸中，然后再用水稀释到所需的浓度
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D．室温时将Na2CO3溶液加水稀释后，再恢复至室温，pH和KW均减小

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