IVA 族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题:(1)碳的一种单质的结构如图...

IVA 族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题:

(1)碳的一种单质的结构如图(a)所示。该单质的晶体类型为________________，依据电子云的重叠方式，原子间存在的共价键类型有_____________，碳原子的杂化轨道类型为_________。

(2)石墨烯是从石墨材料中剥离出来的、由单层碳原子组成的二维晶体。将氢气加入到石墨烯中可制得一种新材料石墨烷。下列判断错误的是___________。

A.石墨烯是一种强度很高的材料

B.石墨烯是电的良导体而石墨烷则为绝缘体

C.石墨烯与石墨烷均为高分子化合物

D.石墨烯与H2 制得石墨烷的反应属于加成反应

(3)四卤化硅SiX4的沸点和二卤化铅PbX2 的熔点如图(b)所示。

①SiX4的沸点依F、Cl、Br、I 次序升高的原因是_________________________________。

②结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律，可推断: 依F、Cl、Br、I 次序，PbX2 中的化学键的离子性___________、共价性______________。(填 “增 强”“不变”或“减 弱 ”)

(4)碳的另一种单质C60，晶胞结构与金属铜晶胞相似，其晶胞参数为a nm，晶体密度为_______g·cm-3(只列计算式，不需化简)。

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［化学一选修3：物质结构与性质](15分）

氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。回答下列问题：

（1）基态砷原子的电子排布式为　　　　 。

（2）K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3+与CN一之间化学键类型为　　　　 键，与CN一互为等电子体的化合物分子式为　　　　　　 。

（3）PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有(PAN）等二次污染物。

N2O结构式可表示为N=N=O,N2O中中心氮原子的杂化轨道类型为　 　 　 ，1 mol PAN中含σ键数目为　　　 。

测定大气中PM2.5的浓度方法之一是一射线吸收法，一射线放射源可用85 Kr。Kr晶体为面心立方晶体，若晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个，晶胞中含Kr原子为n个，则=　　　　 （填数字）。已知Kr晶体的密度为g/cm3 ,摩尔质量为Mg/ mol,阿伏伽德罗常数用NA表示，列式表示Kr晶胞参数a=　　 　 nm

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Pb为第IVA 元素，常见的化合价为+2和+4，其单质和化合物都有着广泛的用途，如制铅蓄电池，化工耐酸设备及防X射线材料等，请回答下列问题。

（1）PbO2具有强氧化性，在加热时可与浓盐酸反应制Cl2，发生的化学方程式为_________________；

（2）Fe3O4属于混合氧化物，其组成可表示为FeO·Fe2O3，Pb3O4和Fe3O4一样，也属于混合氧化物，其组成也可表示为__________；

PbO也是一种重要的物质。工业上生产锌钡白（ZnS·BaSO4）的过程中，会产生含CaSO4、PbSO4的废渣，实验室利用该废渣生产PbO的流程如下。

过程中发生的部分反应如下：

浸泡：PbSO4(s)+2Cl-(aq)PbCl2(s)＋SO42-(aq)

溶【解析】
PbC12+2Cl-=PbCl42-；PbCl42-＋OH－=PbOHCl↓+3Cl-

有关数据：不同温度和浓度的食盐溶液中PbC12的溶解度(g/L)

（3）浸泡溶解时采用95℃的高温，其主要目的有_____________（答两条）；

（4）溶液C中的溶质主要成份是___________，在实验室里，将溶质分离出来需要用到的玻璃仪器有__________；

（5）实验时，取用废渣50.0g，实验过程中PbSO4的转化率为100%，CaSO4的损耗率为5%，最后得到干燥的CaSO4固体39.6g，则废渣中PbSO4的质量分数为__________（用百分数表示，精确到小数点后一位）。

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[化学——物质结构与性质

氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。回答下列问题：

（1）基态砷原子的电子排布式为　　　　　　　　　　 ；

（2）K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3+与CN之间化学键类型为_________键，与CN互为等电子体的化合物分子式为 　　　　　　　　　 ；

（3）PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有0

NOx、O3、CH2=CHCHO、HCOOH、CH3—C—0—0—N02 (PAN)等二次污染物。

①N2O结构式可表示为N = N = O，N2O中中心氮原子的杂化轨道类型为　　　 　　　　 　　 ；

1 mol PAN含σ键数目为　　 　　　　 　　　 ；

②测定大气中PM2.5的浓度方法之一是-射线吸收法，-射线放射源可用85Kr。K晶体为面心立方晶体，若晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个，晶胞中含Kr原子为n个，则=　 　　　　　　　　 　　 (填数字)。已知Kr晶体的密度为pg/cm3，摩尔质量为Mg/mol，阿伏伽德罗常数用Na表示，列式表示Kr晶胞参数a=　　　　　　 nm。

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第ⅢA族元素及某些常见非金属元素的化合物在晶体材料等方面的用途非常广泛。回答下列问题:

(1)写出基态Ga原子的价电子轨道表示式__________________

(2)NH4HF2中HF2-的结构为F-H···F-，则NH4HF2中含有的化学键有_________

A.离子键　　 B.共价键　　 C.金属键　 氢键　 E.配位键

(3)CH3OH分子中的键角：H-C-H_______H-O-C。(填“<”、“>”、“=”)

(4)B、Al、Ga单质的熔点依次为2300°C，660°C，29.8°C，解释熔点产生差异的原因：___________________　　

(5)黑磷是磷的一种同素异形体，与石墨烯类似，其晶体结构片段如图所示：其中最小的环为____元环，每个环平均含有____个P原子。

(6)铊化钠(NaTl)可看作是由两个金刚石晶格穿插得到的(如图)，已知晶胞参数为a pm。

①铊化钠中Tl-Tl间最小距离为__________pm。

②设阿伏加德罗常数的值为NA，则NaTl的密度是________g·cm-3(列出计算表达式)。

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【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）

碳族元素C、Si、Ge的单质及其化合物在材料、医药等方面有重要的应用。请回答下列问题。

（1）Ge原子核外电子排布式为________________________。

（2）C元素的三种单质的晶体结构如图。

①金刚石晶体中碳原子与碳碳键的个数比为______；石墨晶体中碳原子的杂化类型为__________。

②石墨烯是从石墨材料中剥离出来的、由单层碳原子组成的二维晶体，每个碳原子提供一个p轨道上的电子形成大π键，π电子可以自由移动。将氢气加入到石墨烯中可制得一种新材料石墨烷。下列判断错误的是_______.

A．石墨烯是电的良导体而石墨烷则为绝缘体　　　

B．石墨烯是一种强度很高的材料

C．石墨烯与石墨烷均为高分子化合物　　　　　　

D．石墨烯与H2制得石墨烷的反应属于加成反应

（3）碳元素的电负性比硅元素_______(填“大”或“小”)。CO2分子中碳氧原子之间化学键的成键方式为_________________。

（4）CO可以和很多金属形成配合物，如Ni(CO)4。

①其中Ni与CO之间的键型为_______。Ni(CO)4常温下为液态，易溶于CCl４、苯等有机溶剂，则固态Ni(CO)4属于________晶体。

②与配体CO互为等电子体的阴离子有________(任写一种)。NH3也可作为很多配合物的配体。其中N原子的杂化类型为_____________。若配离子[Ni(NH3)6]2-为正八面体结构，则[Ni(CO)2（NH3)4]2+的结构有____________种。

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VIA族的氧、硫、硒（Se）、碲（Te）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含VIA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途．请回答下列问题：

（1）S单质的常见形式为S8，其环状结构如图1所示，S原子采用的轨道杂化方式是　　 　　　　　　 　 ；

（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为　　 　　　　　 　 ；

（3）Se原子序数为　　 　　　　 　　 ，其核外M层电子的排布式为　　 　　　　 　 ；

（4）H2Se的酸性比H2S　　 　　 　 （填“强”或“弱”）．气态SeO3分子的立体构型为　 　　 　　 平面三角形，SO32﹣离子的立体构型为　　 　　 　 三角锥形；

（5）H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10﹣3和2.5×10﹣8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2×10﹣2，请根据结构与性质的关系解释：

①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：　　 　　　　　　　　　 　 ；第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子；

②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：　　 　　　　　　 　 ；

（6）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛．立方ZnS晶体结构如图2所示，其晶胞边长为540.0pm，密度为　　 　　　　　　　　　　　 　 （列式并计算），a位置S2﹣离子与b位置Zn2+离子之间的距离为　　 　　　　　　 pm（列式表示）．

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氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用．请回答下列问题。

（1）氮、磷、砷的电负性的大小关系是　　　　　　　　 ，砷原子M层电子排布式为　　　　　　　　 。

（2）K3[Fe（CN）6]晶体中Fe3+与CN-之间的键型为　　　 　　　 ，该化学键能够形成的原因是　　 　　　 　 。

（3）已知：

分析上表中四种物质的相关数据，请回答：

① CH4和SiH4比较，沸点高低的原因是　　　 　　　　　　 　　　　 。

② NH3和PH3比较，分解温度高低的原因是　　　　　　　　　　　　 。

（4）金刚石是原子晶体，含有的最小环是六元环（如右边图），每个碳原子连接　　　 　　 　 个六元环，如左边图是金刚石的晶胞，若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，碳原子在晶胞中的空间占有率　　　　　　　　 （不要求计算过程）。

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