题目内容

7．氮的化合物在无机化工领域有着重要的地位．请回答下列问题：
（1）基态氮原子的价电子排布图为
（2）氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成．已知其阴离子构型为平面正三角形，则其阳离子的构型为直线形．
（3）某氮铝化合物X具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，广泛用于陶瓷工业等领域．工业上用氮气、氧化铝和碳在一定条件下反应生成CO和X（X的晶体结构如图所示），工业制备X的化学方程式为Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO
（4）X晶体中包含的化学键类型为BC（填字母标号）．
A．离子键B．共价键        C．配位键    D．金属键
（5）若X的密度为ρ g/cm3，则晶体中最近的两个Al原子的距离为$\frac{\sqrt{2}}{2}$•$\root{3}{\frac{164}{ρ•N{\;}_{A}}}$cm （阿伏加德罗常数用NA表示，不必化简）．
（6）NH4BF4（氟硼酸铵）是合成氮化硼纳米管的原料之一．1mol NH4BF4含有2mol配位键．

分析 （1）氮是7号元素，价电子数是5，价电子排布图为；
（2）氮的最高价氧化物为N2O5，由两种离子构成，其中阴离子构型为平面正三角形，化学式应为NO3-，则其阳离子的化学式为：NO2+，其中心原子价电子对数为 $\frac{5-1}{2}$=2，所以其中的氮原子按sp方式杂化，阳离子的构型为直线型，据此答题；
（3）根据X的晶体结构图可知，晶胞中含有氮原子为4，含有铝原子 $\frac{1}{8}$×8+$\frac{1}{2}$×6=4，所以X的化学式为AlN，根据元素守恒可以写出化学方程式；
（4）根据X的结构可知，每个铝和氮周围都有四个共价键，都达八电子稳定结构，而铝原子最外层原来只有三个电子，氮原子最外层有5个电子，所以在AlN中有配位键，根据AlN的性质可知它为原子晶体，所以晶体中含有共价键，据此答题；
（5）晶体Al原子位于晶胞体顶点和面心，所以晶体中最近的两个Al原子的距离为底面对角线的 $\frac{1}{2}$，根据晶胞的密度可以求得晶胞边长，进而求得底面对角线的长度，据此可解题；
（6）一个NH4BF4中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键，所以含有2个配位键，据此计算．

解答 解：（1）氮是7号元素，价电子数是5，价电子排布图为，故答案为：；
（2）氮的最高价氧化物为N2O5，由两种离子构成，其中阴离子构型为平面正三角形，化学式应为NO3-，则其阳离子的化学式为：NO2+，其中心原子价电子对数为 $\frac{5-1}{2}$=2，所以其中的氮原子按sp方式杂化，阳离子的构型为直线型，
故答案为：直线；
（3）根据X的晶体结构图可知，晶胞中含有氮原子为4，含有铝原子 $\frac{1}{8}$×8+$\frac{1}{2}$×6=4，所以X的化学式为AlN，根据元素守恒可以写出化学方程式为Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO，
故答案为：Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO；
（4）根据X的结构可知，每个铝和氮周围都有四个共价键，都达八电子稳定结构，而铝原子最外层原来只有三个电子，氮原子最外层有5个电子，所以在AlN中有配位键，根据AlN的性质可知它为原子晶体，所以晶体中含有共价键，所以BC正确，
故答案为：BC；
（5）晶体Al原子位于晶胞体顶点和面心，所以晶体中最近的两个Al原子的距离为底面对角线的$\frac{1}{2}$，
根据晶胞的密度ρ=$\frac{\frac{4×27+4×14}{{N}_{A}}}{晶体边长{\;}^{3}}$，可以求得晶胞边长为 $\root{3}{\frac{164}{ρ•N{\;}_{A}}}$cm，
进而求得底面对角线的长度为 $\sqrt{2}$×$\root{3}{\frac{164}{ρ•N{\;}_{A}}}$cm，
所以晶体中最近的两个Al原子的距离为 $\frac{\sqrt{2}}{2}$•$\root{3}{\frac{164}{ρ•N{\;}_{A}}}$cm，
故答案为：$\frac{\sqrt{2}}{2}$•$\root{3}{\frac{164}{ρ•N{\;}_{A}}}$cm；
（6）一个NH4BF4中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键，所以含有2个配位键，则1mol NH4BF4含有2mol配位键．
故答案为：2．

点评 本题考查了原子核外电子排布图、均摊法晶胞的计算、键能与性质的关系、以及晶胞结构的计算等知识，中等难度，其中晶胞的计算是难点．

练习册系列答案
相关题目
9．下列说法正确的是（　　）
A．乙醇用作医用消毒剂时，无水乙醇消毒效果最好
B．高锰酸钾溶液可以杀死埃博拉病毒，其消毒原理与漂白粉消毒饮用水的原理不同
C．公益调查《柴静雾霾调查：穹顶之下》发布，其中雾霾中的PM2.5属于胶体
D．天津港爆炸案中对剧毒的氰化钠（NaCN） 喷洒双氧水处理，利用了双氧水的氧化性
10．向20ml1mol/LAlCl3溶液中加入20ml或40ml某浓度氢氧化钠溶液产生相同质量的沉淀，则此氢氧化钠溶液物质的量浓度为（　　）
A．1.2mol/LB．1.4mol/LC．1.7mol/LD．1.9mol/L
15．下列化学用语表达正确的是（　　）
A．二氧化碳的电子式：
B．氯离子的结构示意图：
C．NaH与重水反应的化学方程式：NaH+D2=NaOH+D2
D．质量数为18的氧原子：${\;}_{6}^{18}$O
2．Fe3+和I-在水溶液中的反应如下：2I-+2Fe3+?2Fe2++I2（水溶液）
（1）在一定温度下，测得2min内生成I2的物质的量浓度为0.02mol/L，则用Fe3+表示该反应在这2min内平均反应速率为0.02mol•L-1•min-1．
（2）假设c（I-）由0.1mol/L降到0.07mol/L需15s，那么c（I-）由0.07mol/L降到0.05mol/L，所需反应的时间为大于10s（填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）上述反应的正反应速率和I-、Fe3+的物质的量浓度关系为：ν=k{c（I-）}m{c（Fe3+）}n（k为常数）
C（I-）/（mol•L-1）C（Fe3+）/（mol•L-1）ν/（mol•（L•s）-1）
①0.200.800.032k
②0.600.400.144k
③0.800.200.128k
通过上表所给的数据计算，得知：ν=k{c（I-）}m{c（Fe3+）}n中，m、n的值为C（选填A、B、C、D）
A．m=1，n=1        B．m=1，n=2        C．m=2，n=1         D．m=2，n=2
（4）I-物质的量浓度对反应速率的影响大于（填“大于”、“小于”或“等于”）Fe3+物质的量浓度对反应速率的影响．
12．用等质量铁与稀盐酸反应制备氢气时，欲使生成氢气的化学反应速率增大，下列措施可行的是（　　）
A．增加铁粒质量B．换成同浓度的稀硫酸
C．改成98%的浓硫酸D．加入纯硝酸
19．下列物质中，可一次性鉴别乙酸、乙醇、苯及氢氧化钡溶液的是（　　）
A．氢氧化钠溶液B．溴水C．碳酸钠溶液D．紫色石蕊溶液
16．已知N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H=-92.4kJ•mol-1．请回答：（1）当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、H2和NH3的量），反应速率与时间的关系如右图所示．图中tl时引起平衡移动的条件可能是增大压强．其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时是t2-t3．
（2）温度为T℃时，将2mol H2和1mol N2放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%．则平衡时 H2的浓度1mol/L．
（3）当温度升高时，反应的化学平衡常数K值减小（增大、减小、无影响）．
（4）已知单质硫的燃烧热为296kJ•mol-1，写出其燃烧的燃烧热方程式：S（s）+O2（g）=SO2（g）△H=-296kJ•mol-1 ．
（5）已知中和热为57.3kJ•mol-1，写出NaOH和H2SO4反应的热化学方程式：：$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（aq）+H2O（l）；△H=-57.3kJ/mol．
17．关于萃取实验的叙述错误的是（　　）?
A．为保证分液漏斗内的液体顺利流出，需将上面的塞子拿下
B．进行分液时，分液漏斗中的下层液体从下端流出，上层则从上口倒出
C．萃取、分液前需对分液漏斗进行检漏
D．选用酒精萃取碘水中的碘单质

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网