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氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有...

氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构如右图所示。

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1)基态硼原子的电子排布式为                              

2 关于这两种晶体的说法,正确的是                  (填序号)

a.立方相氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大

b.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软

c.两种晶体中的BN键均为共价键

d.两种晶体均为分子晶体

3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为         ,其结构与石墨相似却不导电,原因是                              

4)立方相氮化硼晶体中,硼原子的杂化轨道类型为                    。该晶体的天然矿物在青藏高原在下约300km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实,推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是                     

5NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1mol NH4BF4含有         mol配位键。

 

(1)1s22s22p1; (2)b、c; (3)平面三角形;层状结构中没有自由移动的电子; (4)sp3 ;高温高压; (5)2 。 【解析】 试题分析:B位于第2周期ⅢA族,核外电子排布式1s22s22p1,形成的六方相氮化硼,每一个B与3个N原子相连,每1个N原子与3个B原子相连,形平面三角形,向空间发展成层状结构.六方相氮化硼,不含π键,只含σ键,层与层之间通过范德华力结合在一起;B原子的电子全部成键,能源自由移动的电子,不导电.立方相氮化硼每个B原子与4个N原子相连,每个N与2个B原子相连,构成正四面体,向空间发展形成网状结构.B原子的杂化方式为sp3,由于六方相氮化硼比立方相氮化硼稳定,所以由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是高温高压.根据配位键理论,NH4BF4有1个N-H和一个B-F属于配位键。 (1)基态硼原子核外有5个电子,分别位于1s、2s、2p能级,根据构造原理知其基态的电子排布式1s22s22p1,故答案为:1s22s22p1; (2)a.立方相氮化硼N原子和B原子之间存在共价单键,所以该化合物中含有σ键不存在π键,故错误;b.六方相氮化硼层间为分子间作用力,作用力小,导致其质地软,故正确;c.非金属元素之间易形成共价键,所以N原子和B原子之间存在共价键,故正确;d.立方相氮化硼为空间网状结构,不存在分子,为原子晶体,故错误;故选bc; (3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子形成3个共价单键,且B原子不存在孤电子对,所以构成的空间构型为平面三角形,该物质的层状结构中不存在自由移动的电子,所以不导电,故答案为:平面三角形;层状结构中没有自由移动的电子; (4)立方相氮化硼晶体中,硼原子和四个N原子形成4个共价单键,所以B原子的杂化轨道类型为sp3,在地壳内部,离地面越深,其压强越大、温度越高,根据题干知,实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是高温高压,故答案为:sp3;高温高压; (5)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。 考点:考查了配位键、原子杂化方式的判断、微粒空间构型的判断等相关知识。  
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考点分析:
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锌是一种应用广泛的金属,目前工业上主要采用湿法工艺冶炼锌。某含锌矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分),以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:

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回答下列问题:

1)硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,所产生焙砂的主要成分的化学式为           

2)焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸,该酸可用于后续的_______操作。

3)浸出液净化过程中加入的主要物质为锌粉,其作用是__________________,反应的离子方程式为                        

4)电解沉积过程中的阴极采用铝板,阳极采用Pb-Ag合金惰性电极,阳极逸出的气体是                           

5)改进的锌冶炼工艺,采用了氧压酸浸的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质。氧压酸浸中发生的主要反应的离子方程式为________

6)我国古代曾采用火法工艺冶炼锌。明代宋应星著的《天工开物》中有关于 升炼倭铅的记载:炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……,冷淀,毁罐取出,……,即倭铅也。该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为              。(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌,碳生成CO

 

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锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO4)含Al2O3SiO2Fe2O3等杂质,碱熔法生产锆的流程如下:

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已知25℃时部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:

沉淀物

Zr(OH)4

Fe(OH)3

Al(OH)3

Fe(OH)2

开始沉淀时pH

1.2

2.7

3.4

6.3

完全沉淀时pH

2.4

3.2

5.2

9.7

1)完成高温熔融时的主要反应方程式ZrSiO4 + 4NaOH    Na2ZrO3 +               +            

2)为了提高浸出率可采取的方法有                              (列举两种)

3生成滤渣2的成分                          (用化学式表示)

4)用氨水将滤液2pH调至    ≤pH     目的是                        

5)往流程中滤渣1中加入盐酸溶液,过滤不溶物后,再将滤液在不断通入         气流同时蒸发结晶可回收得到铁的氯化物FeCl3晶体

 

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石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含SiO27.8%)、Al2O35.1%)、Fe2O33.1%)和MgO0.5%)等杂质,设计的提纯与综合利用工艺如下:

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(注:SiCl4的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃

1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是_________________

2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,写出由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_________________

3)步骤为:搅拌、过滤,所得溶液IV中的三种阴离子是____________

4)由溶液IV生成沉淀V的反应的离子方程式为_____________100kg初级石墨最多可获得V的质量为___________kg

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5)使用上面提纯得到的石墨电极电解NO可制得 NH4NO3酸性溶液,其工作原理如下图所示, 试写出电解池阴极的电极反应式                      为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质AA           ,说明理由:                   

 

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焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:

采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5

已知: 装置中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3SO2===Na2S2O5

Na2S2O5晶体在空气中被氧化生成Na2SO4

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1 装置中产生气体的化学方程式为______________________________

2 要从装置中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是         

3 装置用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)________(填序号)

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4 检测Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是       ___________________

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5)为了研究干燥的Cl2与干燥SO2反应及进行程度。用如图所示装置收集满干燥的Cl2,再通入干燥SO2,集气瓶中立即产生无色液体SO2Cl2,充分反应后,将液体和剩余气体分离。继续用NaOH溶液吸收分离出的气体,用足量稀盐酸酸化后,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀是             ,由此可知反应后剩余气必然存在                气体,综合实验信息,请写出干燥的SO2Cl2反应的化学方程式             

 

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雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子:Na+NH4+Mg2+Al3+SO42NO3Cl 。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得试样溶液,设计并完成了如下的实验:

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已知3NO3 + 8Al + 5OH + 2H2O 满分5 manfen5.com3NH3 + 8AlO2

根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确的是

A.试样中肯定存在NH4+Mg2+SO42NO3

B.试样中一定不含Al3+

C.试样中可能存在Na+Cl

D.该雾霾中可能存在NaNO3NH4ClMgSO4

 

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