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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...

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:

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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/cm3(只要求列算式,不必计算出数值。阿伏伽德罗常数为NA)。

 

(15分) 1)B2O3+3CaF2+3H2SO4 = 2BF3↑+3CaSO4+3H2O、 B2O3+2NH32BN+3H2O; 2)1s22s22p1;N,+3; 3)120°,sp2,正四面体; 4)共价键,分子间作用力; 5)4、4,4×25/(NA×(361.5×10-10)3)。 【解析】 试题分析:1)由图可知B2O3与CaF2和H2SO4反应即生成BF3,同时还应该产生硫酸钙和水,方程式为B2O3+3CaF2+3H2SO42BF3↑+3CaSO4+3H2O;B2O3与氨气在高温下反应即生成BN,方程式为 B2O3+2NH32BN+3H2O;故答案为:B2O3+3CaF2+3H2SO42BF3↑+3CaSO4+3H2O;B2O3+2NH32BN+3H2O; 2)基态B原子的电子排布式为1s22s2sp1;B与N 均位于第二周期,电负性从左向右依次递减,所以N的电负性大于B;BN中B元素的化合价为+3.故答案为:1s22s2sp1;N;+3; 3)依据价层电子对互斥理论,计算出BF3的孤对电子对数=(1/2)×(a-xb)=(1/2)×(4-4×1)=0,并且价层电子对数为3,所以BF3分子为平面正三角形结构,键角为120°,杂化方式为sp2;BF4-中心原子的孤对电子对数==(1/2)×(a-xb)==(1/2)×(4-4×1)=0,其价层电子对数为4,所以其结构为正四面体.故答案为:120°;sp2;正四面体; 4)B、N均属于非金属元素,二者形成的化学键是极性共价键;根据石墨结构可知六方氮化硼晶体中,层与层之间靠分子间作用力结合.故答案为:共价键(或极性共价键);分子间作用力; 5)根据金刚石的结构可以判断出金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=8×=(1/8)+6×=(1/2)+4=8,因此一个立方氮化硼晶胞中含有4个N原子和4个B原子.一个晶胞中的质量为25g/ NA×4,一个立方氮化硼晶胞的体积是(361.5cm)3,因此立方氮化硼的密度是(25×4)/ [(361.5×10-101×)3NA] g?cm-3。 考点:元素电离能、电负性的含义及应用 原子核外电子的能级分布 键能、键长、键角及其应用 晶胞的计算
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考点分析:
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下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。

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根据上述表格中的十种元素填空:

1)表中属于ds区的元素是    (填编号)。

2)元素②与③形成的一种化合物是重要的化工原料,该化合物可用于人工降雨。有关该化合物分子的说法正确的是    。  

A.分子中含极性共价键                    B.含有1个σ键和2个π键

C.属于非极性分子                        D.该化合物分子中,②原子采用sp2杂化

3)金属性最强的主族元素是    (填元素名称)。

4)⑤、⑥、⑦的离子半径由小到大的顺序是    (填化学式)。

5)某元素的特征电子排布式为nsnnpn+1,该元素原子的核外最外层电子的未成对电子数为    个; 该元素与元素①形成的分子X的空间构型为    

 

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下图为一个金属铜的晶胞,请完成以下各题。

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1)该晶胞“实际”拥有的铜原子数是    个。

2)该晶胞称为    

A.六方晶胞     B.体心立方晶胞      C.面心立方晶胞

3)此晶胞立方体的边长为a cm,Cu的相对原子质量为64。阿伏加德罗常数为NA 。金属铜的晶体密度ρ     g/cm3。(用a、N表示)。

4)铜原子采取的这种堆积方式的空间利用率为     。(填数值)

 

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A、B、C、D、E代表5种元素。请填空:

1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其原子核外电子的运动状态有    种。

2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,

B原子的价电子排布图为      ,C元素的原子结构示意图为     

3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满,D的元素符号为    ,其基态原子的价电子排布式为      

4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为    ,其基态原子的电子排布式为     

 

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某离子晶体晶胞结构如下图所示,x位于立方体的顶点,Y位于立方体中心。试分析:

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1)晶体中每个Y同时吸引着   个X,每个X同时吸引着    个Y,该晶体的化学式为     

2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有     个。

3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为     

 

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晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角各有一个原子,试观察图形回答。这个基本结构单元由    个硼原子组成,共含有   个B-B键。说明: 满分5 manfen5.com

 

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