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硼及其化合物在现代工业、生活和国防中有着重要的应用价值。
（1）基态硼原子的电子排布式是 ；最简单的硼烷是B2H6（乙硼烷），结构如右图所示，其中B原子的杂化方式为 ；
（2）三氯化硼和三氟化硼常温下都是气体，都有强烈的接受孤电子对的倾向。推测它们固态时的晶体类型为 ；三氟化硼与氨气相遇，立即生成白色固体，写出该白色固体结构式，并标注出其中的配位键 ；
（3）经结构研究证明，硼酸晶体中B（OH）3单元结构如图Ⅰ所示。各单元中的氧原子通过O﹣H…O氢键连结成层状结构，其片层结构及键长、层间距数据如图Ⅱ所示。层与层之间以微弱的分子间力相结合构成整个硼酸晶体。
①H3BO3是一元弱酸，写出它与水反应的化学方程式 ；
②根据结构判断下列说法正确的是 ；
a．硼酸晶体有滑腻感，可作润滑剂 b．H3BO3分子的稳定性与氢键有关
c．含1mol H3BO3的晶体中有3mol氢键 d．H3BO3分子中硼原子最外层为8e－稳定结构
（4）利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，右图为其晶胞结构示意图。
①该功能陶瓷的化学式为 ；
②第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有 种。
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【化学—物质结构与性质】（13分）硼及其化合物在现代工业、生活和国防中有重要应用价值。
（1）硼原子的电子排布式是 。
（2）最简单的硼烷是B2H6（乙硼烷），结构见下图，其中B原子的杂化方式为 。
（3）BF3和BCl3都有强烈接受孤电子对的倾向，如三氟化硼气体与氨气相遇，立即生成白色固体，写出该白色固体结构式，并标注出其中的配位键 。
（4）近年来，人们肯定硼是人和动物氟中毒的重要解毒剂。硼在体内可与氟形成稳定的配合物 ，并以和氟相同的途径参加体内代谢，但毒性比氟小，且易随尿排出，故认为硼对氟化物具有解毒作用。
（5）经结构研究证明，硼酸晶体中B(OH)3单元结构如图（1）所示。各单元中的氧原子通过O—H…O氢键连结成层状结构如图（2）所示。层与层之间以微弱的分子间力相结合构成整个硼酸晶体。
①H3BO3是一元弱酸，写出它与水反应的化学方程式 ，
②根据结构判断下列说法正确的是 。
a．硼酸晶体属于原子晶体
b．硼酸晶体有鳞片状的外层
c．硼酸晶体是分子晶体
d．硼酸晶体有滑腻感，可作润滑剂
e．在B(OH)3单元中，B原子以sp3杂化轨道和氧原子结合而成
f．H3BO3分子的稳定性与氢键有关
g．含1mol H3BO3的晶体中有3mol氢键
h．分子中硼原子最外层为8e-稳定结构
③硼酸常温下为白色片状晶体，溶于水（273K时溶解度为6.35），在热水中溶解度明显增大（373K时为27.6）。请分析其中原因 。
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镓（31Ga）是一种重要金属元素，镓及其化合物在电子工业、光电子工业、国防工业和超导材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）基态Ga原子占据最高能级电子的电子云轮廓图形状为__________，未成对电子数为________________。
（2）Ga(NO3)3中阴离子的立体构型是_____________，写出一个与该阴离子的立体构型相同的分子的化学式___________。
（3）2-甲基-8-羟基喹啉镓（如图）应用于分子印迹技术，2-甲基-8-羟基喹啉镓中五种元素电负性由大到小的顺序是____________________________（填元素符号)，提供孤电子对的成键原子是_____________。
（4）一种硅镓半导体材料的晶胞结构如图所示由硫、镓、银形成的化合物的晶胞是底面为正方形的长方体，结构如下图所示，则该晶体中硫的配位数为___________，晶胞底面的边长a=5.75 nm，高h=10.30nm，该晶体密度为__________________g·cm-3（列出计算式即可）。
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镓（31Ga）是一种重要金属元素，镓及其化合物在电子工业、光电子工业、国防工业和超导材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）基态Ga原子占据最高能级电子的电子云轮廓图形状为__________，未成对电子数为________________。
（2）Ga(NO3)3中阴离子的立体构型是_____________，写出一个与该阴离子的立体构型相同的分子的化学式___________。
（3）2-甲基-8-羟基喹啉镓（如图）应用于分子印迹技术，2-甲基-8-羟基喹啉镓中五种元素电负性由大到小的顺序是____________________________（填元素符号)，提供孤电子对的成键原子是_____________。
（4）一种硅镓半导体材料的晶胞结构如图所示由硫、镓、银形成的化合物的晶胞是底面为正方形的长方体，结构如下图所示，则该晶体中硫的配位数为___________，晶胞底面的边长a=5.75 nm，高h=10.30nm，该晶体密度为__________________g·cm-3（列出计算式即可）。
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硅是重要的半导体材料，构成现代电子工业的基础。硅及其化合物在工业中应用广泛，在国防和航天工业中亦有许多用途。
（1）硅原子中最外层电子排布式为___，该层电子的电子云有___种不同的伸展方向。
（2）温石棉矿是一种硅酸盐类矿物，化学式写作氧化物形式为6MgO•4SiO2•4H2O，其中原子半径最大的元素在周期表中的位置是___。SiO2存在与金刚石结构类似的晶体，其中硅氧原子之间以___相结合。
a．离子键 b．极性键 c．非极性键 d．范德华力
（3）甲硅烷(SiH4)是一种无色的液体，遇到空气能爆炸性自燃，生成二氧化硅固体和水。在室温下，10gSiH4自燃放出热量446kJ，请写出其燃烧的热化学方程式：___；
（4）SiH4的热稳定性不如CH4，其原因是___。
工业上硅铁可以用于冶镁。以煅白(CaO•MgO)为原料与硅铁（含硅75%的硅铁合金）混合，置于密闭设备中于1200℃发生反应：2(CaO•MgO)(s)+Si(s)
Ca2SiO4(l)+2Mg(g)
（5）常温下镁的还原性强于硅。上述方法能够获得镁的原因是：___。
（6）若上述反应在容积为aL的密闭容器中发生，一定能说明反应已达平衡的是___（选填编号）。
a．反应物不再转化为生成物
b．炉内Ca2SiO4与CaO•MgO的质量比保持不变
c．反应放出的总热量不再改变
d．单位时间内，n(CaO•MgO)消耗：n(Ca2SiO4)生成=2：1
若bg煅白经tmin反应后转化率达70%，该时段内Mg的生成速率是___。
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氮元素广泛存在于自然界中,对人类生命和生活具有重要意义。含氮元素的化合物在工业生产和国防建设中都有广泛的应用。
（1）氮元素原子核外有 个未成对电子，最外层有 种能量不同的电子。PH3分子的空间构型为 ，是 分子。（填极性或非极性）
（2）氮和磷是同主族元素，下列能说明二者非金属性相对强弱的是 （填编号）
a．NH3比PH3稳定性强
b．硝酸显强氧化性，磷酸不显强氧化性
c．氮气与氢气能直接化合，磷与氢气很难直接化合
d．氮气常温是气体，磷单质是固体
亚硝酸盐是食品添加剂中急性毒性较强的物质之一，可使正常的血红蛋白变成正铁血红蛋白而失去携带氧的功能，导致组织缺氧。
（3）亚硝酸钠溶液滴加到K2Cr2O7酸性溶液中，溶液由橙色变为绿色，反应如下，补上缺项物质并配平：
Cr2O72－ + NO2－ + → Cr3+ + NO3－+
（4）上题反应中每消耗0.6mol NO2－，转移电子数为 。
（5）氮氧化物（NO和NO2）污染环境。若用Na2CO3溶液吸收NO2可生成CO2，9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1 mol，则反应的离子方程式为 。
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I.碳元素广泛存在于自然界中,对人类生命和生活具有重要意义。含碳化合物在工业生产和国防建设中有广泛的应用。
（1）碳元素原子核外有_____个未成对电子，最外层有_____种能量不同的电子。CH4 分子的空间构型为_____，是_____分子。（填“极性”或“非极性”）
（2）碳和硅是同主族元素，下列能说明二者非金属性相对强弱的是_____（填编号）
a．CH4的稳定性比SiH4强 b．SiH4的沸点比CH4高
c．碳酸是强酸，硅酸是弱酸 d．碳原子半径比硅原子小
II.氮化硅（Si3N4）是一种重要的陶瓷材料，可用石英与焦炭在800℃氮气气氛下合成：3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)
Si3N4(s)+6CO(g)
（1）该反应的平衡常数表达式K_____。已知平衡常数：K(800℃)>K(850℃)，则正反应是__________反应（填“放热”或“吸热”）
（2）任写两种能提高二氧化硅转化率的措施_____、_____。
（3）一定温度下，在2 L密闭容器内，充入一定量的反应物，5分钟时达到平衡，测得容器内气体增加了0.4mol，用CO表示该反应时间内的反应速率为_____。
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[物质结构与性质一选修3]
种类繁多的碳族元素的单质及其化合物，有着重要的研究价值。
(1)锗(Ge)的含量十分稀少，但它被广泛应用于电子、光学、化工、生物医学、能源及其他高新科技领域。
①现代化学中，常利用__________上的特征谱线来鉴定元素。基态锗原子中，核外能级最高的原子轨道上，具有的电子数为___________。
②通常状况下GeCl4是无色液体，易挥发，其熔点为-51.50C，沸点为86.55℃，能溶于乙醚。由此可推知GeCl4应属于共价化合物，其理由是_______，也即氯和锗两元素的电负性相差应该_______1.7(填“小于”或“大于”)。
(2)在硅酸盐中，
如图a所示为四面体结构，它可以通过公用顶角0原子，形成链状层状、岛状和网状结构的不同硅酸盐。图b表示由n个四面体连接成的硅酸根，其中Si的杂化形式为_____，Si与O的原子个数比为________，化学式可表示为__________。
(3)石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成，如图(a)所示。图(b)是一个石墨的六方晶胞示意图。
①请在图
中画出晶胞沿c轴的投影 (用“·”标出碳原子位置即可)_________。
②假设石墨晶胞高为h cm，C-C键长为r cm，则石墨晶体密度的表达式为__________g.cm-3(阿伏加德罗常数为NA)。
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铜是有色金属，被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，铜的冶炼和加工对于现代社会有着重要的意义。
（1）工业上可用黄铜矿冶炼粗铜，简要流程如下：
在转炉中，经过两步反应生成粗铜，其的热化学方程式分别为：
则总反应的热化学方程式为：_______________________________________；
（2）粗铜可用电解法精炼，电解过程中，粗铜应做____极；精铜一侧电极反应式为__________；
（3）电解精炼时粗铜中Fe、Zn等杂质元素会进入电解质溶液，一段时间后需要对电解液除杂净化，其中除去铁元素的一种操作如下：
下表为部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH：
①试剂a是_______________，其作用是_________________________________________；
②溶液A加入CuO调节pH的目的是________________________________________(用必要的离子方程式和适当的文字说明)。
③操作①名称是________________。
（4）电解槽阳极泥中含有Ag、Au等贵金属，分离提纯Au的工艺流程如下：
①滤液中Au元素的存在形式为[AuC14]-，写出浸取步骤反应的离子方程式________________。
②加入草酸后，滤液中发生氧化还原反应，生成Au单质，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为____________。
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化合物ZYX4是在化工领域有着重要应用价值的离子化合物，电子式如图所示。X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中只有一种为金属元素，X是周期表中原子半径最小的元素。下列叙述中错误的是 ( )
A.Z是短周期元素中金属性最强的元素
B.Y的最高价氧化物对应水化物呈弱酸性
C.X、Y可以形成分子式为YX3的稳定化合物
D.化合物ZYX4有强还原性
Ca2SiO4(l)+2Mg(g)
Si3N4(s)+6CO(g)
如图a所示为四面体结构，它可以通过公用顶角0原子，形成链状层状、岛状和网状结构的不同硅酸盐。图b表示由n个四面体连接成的硅酸根，其中Si的杂化形式为_____，Si与O的原子个数比为________，化学式可表示为__________。
中画出晶胞沿c轴的投影 (用“·”标出碳原子位置即可)_________。