题目内容

 [化学——选修3:物质结构与性质](15分)

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,如下图所示:

请回答下列问题:

(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是          、          ;

(2)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          ;

(3)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-的立体构型为          ;

(4)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          ;

(5)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______个氮原子、______个硼原子,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)。

【答案】

(1)B2O3+3CaF2+3H2SO4 2BF3↑+3CaSO4;B2O3+2NH32BN+3H2O;

   (2)1s22s22p1;N;+3

   (3)120°;sp2;正四面体

   (4)共价键(或极性共价键),分子间力

   (5)4,4,

练习册系列答案
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[化学--选修3:物质结构与性质]X、Y、Z、W是元素周期表中前四周期中的四种元素,其中X的原子中不存在中子,Y原于的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为29.请回答下列问题:精英家教网
(1)写出Y原子基态时的价电子排布式:
 
.
(2)X和Y可以形成Y2X4分子,1个Y2X4分子中含有σ键的数目为
 
,其中Y原子的杂化轨道类型为
 
.
(3)元素Y的一种氧化物与元素2的一种氧化物互为等电子体,则元素Z的这种氧化物的分子式是
 
.
(4)图1表示某种含Z有机化合物的结构,其分子内4个Z原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别.下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是
 
(填标号).
A.CF4 B.CH4 C.NH
 
+
4
D.H2O
(5)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图3所示,该氯化物的化学式是
 
.已知其晶胞边长为a nm,则其晶体密度为
 
g?cm-3(列出算式即可).该氯化物可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物HnWCl3,则反应的化学方程式为
 
.
(6)元素金(Au)与W形成的一种合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中W原子处于面心,Au原子处于顶点位置.该晶体中原子之间的作用力是
 
;该晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由W原子与Au原子构成的四面体空隙中.若将W原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构图4相似,该晶体储氢后的化学式应为
 
.
【化学选修3:物质结构与性质】
A-I为原子序数递增的前4周期的元素,已知A原子的最外层电子是次外层电子数的2倍,D为周期表中电负性最大的元素,F与C位于同一主族,E与G在周期表的位置是上下相连,两元素所在主族中所有元素都是金属,H为应用最广泛的金属;I处于周期表中的第二副族.请回答下列问题:(以下问题中的所有原子都必须在上述元素中寻找)
(1)B单质分子中σ与π键数目比为
 
;B、C、D第一电离能由小到大的顺序为
 
;(填写元素符号)
(2)H元素原子的价层电子排布式为
 
,H3+离子可以与上述元素中的三种形成的某阴离子生成血红色络合物;该阴离子又与A-I元素中的某些原子形成的分子互为等电子体,这种分子的化学式为
 
(写一种即可),该阴离子空间构型为
 
;精英家教网
(3)D与G可以形成如图的晶胞,则黑点表示的是
 
元素(填写元素符号),该元素原子在该晶胞中的配位数为
 
;
(4)若将上述晶胞圆圈对应的原子所在上下两层平面原子,按两条相互垂直的对角线上各去掉该原子2个(共去掉4个),并将小点和圆圈对应的元素更改为另外两种元素,则这个晶胞化学式为
 
,若再将留下的所有原子换成另外一种新元素的原子,则成为另外一种晶胞,该晶胞中成键原子键角为
 
;
(5)已知,F单质晶体的原子堆积为ABAB型,那么,该晶体的空间利用率为
 
如果F单质的摩尔质量为M,晶胞棱长为a,晶胞高度为c则,该晶体密度表达式为
 
.(阿伏加德罗常数用NA表示,不化简)如果F的原子半径为R,用R表示的晶胞高度为
 
.

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