(13分)[化学——物质结构与性质]由Cu、N、B等元素组成的新型材料有着广泛用途。
(1)基态 Cu+ 的核外电子排布式为 。在高温下CuO 能分解生成Cu2O,试从原子结构角度解释其原因: 。
(2)立方氮化硼是一种新型的超硬、耐磨、耐高温的结构材料,它属于 晶体。
(3)化合物A (H3BNH3) 是一种潜在的储氢材料,它可由六元环状化合物 (HB=NH)3通过3CH4 + 2 (HB=NH)3 + 6H2O →3CO2 + 6H3BNH3 制得。
①与上述化学方程式有关的叙述不正确的是 。(填标号)
| A.反应前后碳原子的轨道杂化类型不变 |
| B.CH4、H2O、CO2分子空间构型分别是:正四面体形、V形、直线形 |
| C.第一电离能:N>O>C>B |
| D.化合物A中存在配位键 |
(4)在硼酸盐中,阴离子有链状、环状等多种结构形式。图(a)是一种链状结构的多硼酸根,则多硼酸根离子符号为 。图(b)是硼砂晶体中阴离子的环状结构,其中硼原子采取的杂化类型为 。
(13分)有A、B、C、D、E、R六种短周期元素,其元素特征信息如下表:
| 元素编号 | 元素特征信息 |
| A | 其单质是密度最小的物质 |
| B | 其阴离子带两个单位的负电荷,单质是空气主要成分之一 |
| C | 其阳离子与B的阴离子具有相同的电子层结构,其原子的最外层电子数是次外层的1/4 |
| D | 其氢氧化物和氧化物都有两性,且与C同周期 |
| E | 与C同周期,其原子半径在该周期最小 |
| R | 有多种化合价,其最高正价为+6价 |
(1)写出下列元素的名称:C ,E ;画出B的阴离子结构示意图: 。
(2)B、C、D的简单离子半径由大到小的顺序是 (用化学式表示)。E元素的最高价含氧酸的化学式是 ;
(3)实验证明D的氢氧化物(或氧化物)具有两性的操作方法是: 。
(4)在一定条件下,RO32-与R2-可发生反应:RO32-+2R2-+6H+ = 3R+3H2O,下列有关叙述中,正确的是 (填序号)。
A.元素R位于周期表中第3 周期,ⅥA族
B.R2-与氖原子电子层结构相同
C.RO32-在它能发生的所有反应中都只具有氧化性
D.反应中消耗1 mol RO32- ,转移的电子的物质的量为4 mol
(5)请写出涉及上述元素间的两个反应的离子方程式,要求:(1)单质之间的置换 (2)在方程式中如为两种非金属则必须是不同主族的。 ; 。
(13分)近现代战争中,制造坦克战车最常用的装甲材料是经过轧制和热处理后的合金钢,热处理后整个装甲结构的化学和机械特性和最大限度的保持一致。钢中合金元素的百分比含量为:铬0.5~1.25 镍0.5~1.5 钼0.3~0.6 锰0.8~1.6 碳0.3
(1)铬元素的基态原子的价电子层排布式是 。
(2)C元素与其同主族下一周期元素组成的晶体中,C原子的杂化方式为 .
(3)Mn和Fe的部分电离能数据如表:
| 元 素 | Mn | Fe | |
| 电离能 /kJ·mol-1 | I1 | 717 | 759 |
| I2 | 1509 | 1561 | |
| I3 | 3248 | 2957 | |
根据表数据,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难,其原因是 。
(4)镍(Ni)可形成多种配合物,且各种配合物有广泛的用途。
某镍配合物结构如右图所示,分子内含有的作用力
有 (填序号)。
A.氢键 B.离子键 C.共价键 D.金属键 E.配位键
组成该配合物分子且同属第二周期元素的电负性由大到小的顺序是 。
(5)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,呈四面体构型。423K时,Ni(CO)4分解为Ni和CO,从而制得高纯度的Ni粉。试推测:四羰基镍的晶体类型是
(6)铁能与氮形成一种磁性材料,其晶胞结构如右图所示,则该磁性材料的化学式为
以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼因发现“准晶体”而独享2011年诺贝尔化学奖以及奖金。现在,准晶体已在很多应用领域“大展拳脚”,可用来制造不粘锅、发光二极管、热电转化设备等。
(1)铁在周期表中的位置 ,铝的原子结构示意图为 ;
(2)工业炼铝用的原料是 (填Al2O3或AlCl3),不用另一种的原因是
;
(3)铜在潮湿的空气中会生成铜绿,写出该反应方程式
;
(4)用电解法制Fe(OH)2沉淀,下列可做电解质溶液的是
| A.纯净水 | B.NaCl溶液 | C.NaOH溶液 | D.CuCl2溶液 |