钕磁铁是一种非常重要的新型磁铁，主要含钕 (60 Nd )、铁、硼三种元素。(1)基态钕原...

钕磁铁是一种非常重要的新型磁铁，主要含钕 (60 Nd )、铁、硼三种元素。

(1)基态钕原子核外有_______种不同运动状态的电子。

(2)基态铁原子的价电子排布图为___________。

(3)第二周期中，第一电离能小于硼的元素为________(填元素符号)，电负性大于硼的主族元素有______种。

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B、N、Co均为新型材料的重要组成元素。请回答下列问题：

(1)基态Co原子核外电子占据________种不同的能级，其中有________个未成对电子。

(2)Co能形成[Co(CNO)6]3－。

①1 mol该离子中含有σ键的数目为________。

②与CNO－互为等电子体的分子有_______

③C、N、O三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。

④在相同的压强下，CO晶体的熔点高于N2晶体的原因为_______________________。

(3)BN晶体有多种结构，其中立方氮化硼具有金刚石型结构(如图)。

①晶体的最小环中含有________个B原子。

②若晶胞参数为a nm，晶胞密度为ρ g·cm－3，则阿伏加德罗常数的值可表示为________。

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一种新型漂白剂（结构如下图）可用于漂白羊毛等，其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，Z原子的核外电子排布为1s1，W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，X基态原子核外有两个单电子，W、X对应的简单离子核外电子排布相同。

回答下列问题:

（1）写出元素X在周期表中的位置_____。

（2）写出W离子的核外电子排布式_____。

（3）Y元素基态原子核外电子的运动状态有_____种，占据的原子轨道有____个。

（4）W、X、Y电负性由大到小的顺序_____（用元素符号表示）。

（5）试解释W的第一电离能大于Al的第一电离能的原因_____。

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（10分）碳元素在生产生活中具有非常重要的作用，在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。

（1）与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数相等的元素是______(写出元素符号)。

（2）石墨烯是目前人们制造的新物质，该物质是由单层碳原子六边形平铺而成的，像一张纸一样(如图甲)，石墨烯中碳原子的杂化方式为________；常温条件下丙烯是气态，而相对分子质量比丙烯小的甲醇，常温条件下却呈液态，出现这种现象的原因是___________________。

（3）二氧化硅结构跟金刚石结构相似，即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子。观察图乙中金刚石的结构，分析二氧化硅的空间网状结构中，Si、O形成的最小环上O原子数目是____________。

（4）图丙是C60的晶胞模型(一个小黑点代表一个C60分子)，图中显示出的C60分子数为14个。实际上一个C60晶胞中含有________个C60分子。

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微量元素硼对植物生长及人体健康有着十分重要的作用，也广泛应用于新型材料的制备。

(1)基态硼原子的价电子轨道表达式是_______________。与硼处于同周期且相邻的两种元素和硼的第一电离能由大到小的顺序为___________。

(2)晶体硼单质的基本结构单元为正二十面体，其能自发地呈现多面体外形，这种性质称为晶体的________。

(3)B的简单氢化物BH3不能游离存在，常倾向于形成较稳定的B2H6或与其他分子结合。

①B2H6分子结构如图，则B原子的杂化方式为________。

②氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，分子中存在配位键，提供孤电子对的成键原子是______，写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子_____(填化学式)。

(4)以硼酸(H3BO3)为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂。BH的键角是________，立体构型为___________。

(5)磷化硼(BP)是受高度关注的耐磨材料，可作为金属表面的保护层，其结构与金刚石类似，晶胞结构如图所示。磷化硼晶胞沿z轴在平面的投影图中，B原子构成的几何形状是_______；已知晶胞边长为458 pm，则磷化硼晶体的密度是____g·cm－3(列式并计算，结果保留两位有效数字，已知4．583＝96．07)。

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过渡金属元素在日常生活中有广泛的应用。

（1）金属钒在材料科学上有重要作用，被称为“合金的维生素”，基态钒原子的价层电子的排布式为__；基态Ni原子核外有__种运动状态不同的电子，M层的电子云有__种不同的伸展方向。

（2）第四周期元素的第一电离能随原子序数增大，总趋势是逐渐增大的，但Se的第一电离能低于As，原因是___。

（3）NO2-与钴盐形成的配离子[Co(NO2)6]3-可用于检验K+的存在。大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n为各原子的单电子数（形成σ键的电子除外）和得电子数的总和（如苯分子中的大π键可表示为，则NO2-中大π键应表示为__。

（4）Mn3+在水溶液中容易歧化为MnO2和Mn2+，下列说法合理的是___。

A.Mn3+的价电子构型为3d4，不属于较稳定的电子构型

B.根据Mn2+的电子构型可知，Mn2+中不含成对电子

C.第四周期元素中，锰原子价电子层中未成对电子数最多

D.Mn2+与Fe3+具有相同的价电子构型，所以它们的化学性质相似

（5）FeO是离子晶体，其晶格能可通过图中的Born—Haber循环计算得到。

可知，O原子的第一电子亲和能为___kJ•mol-1，FeO晶格能为___kJ•mol-1。

（6）铜与氧可形成如图所示的晶胞结构，其中Cu均匀地分散在立方体内部，a、b的坐标参数依次为（0，0，0）、（，，），则d点的坐标参数为___，已知该晶体的密度为ρg•cm-3，NA是阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数为___pm。

（列出计算式即可）

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硼和氮元素在化学中有很重要的地位，回答下列问题：

（1）基态硼原子核外电子有　　　　　　 种不同的运动状态，基态氮原子的价层电子排布图为　　　　　 ．预计于2017年发射的“嫦娥五号”探测器采用的长征5号运载火箭燃料为偏二甲肼[（CH3）2NNH2]．（CH3）2NNH2中N原子的杂化方式为　　　　　　　　　　 ．

（2）化合物H3BNH3是一种潜在的储氢材料，可利用化合物B3N3H6通过如下反应制得：3CH4+2B3N3H6+6H2O═3CO2+6H3BNH3

①H3BNH3分子中是否存在配位键　　　　　　 （填“是”或“否”），B、C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为　　　　　　　　　　　 ．

②与B3N3H6互为等电子体的分子是　　　　　　　　　 （填一个即可），B3N3H6为非极性分子，根据等电子原理写出B3N3H6的结构式　　　　　　　　　 ．

（3）“嫦娥五号”探测器采用太阳能电池板提供能量，在太阳能电池板材料中除单晶硅外，还有铜，铟，镓，硒等化学物质，回答下列问题：

①SeO3分子的立体构型为　　　　　　　　 ．

②金属铜投入氨水或H2O2溶液中均无明显现象，但投入氨水与H2O2的混合溶液中，则铜片溶解，溶液呈深蓝色，写出该反应的离子反应方程式为　　　　　　　　　　　　 ．

③某种铜合金的晶胞结构如图所示，该晶胞中距离最近的铜原子和氮原子间的距离为pm，则该晶体的密度为　　　　　　　　　　　 （用含a的代数式表示，设NA为阿伏伽德罗常数的值）．

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金属材料在国民经济建设等领域具有重要应用，镁、铬、镍、铜是几种重要的金属元素。请回答下列问题：

（1）镍元素的核电荷数为28，则原子基态电子排布式为__，结构中有__种不同形状的电子云。

（2）镁属于元素周期表中的__区元素，MgO的熔点高于CuO的原因是__。

（3）氯化铬酰（CrO2Cl2）熔点：-96.5℃，沸点：117℃，能与CS2等互溶，则固态CrO2Cl2属于__晶体。已知NO2+与CS2互为等电子体，则1molNO2+中含有π键数目为__。

（4）配合物[Cu(CH3C≡N)4]BF4中碳原子杂化轨道类型为__，[Cu(CH3C≡N)4]+中所有元素的电负性由大到小的顺序是__，BF4-的空间构型为__。

（5）铜与氧元素可形成如图所示的晶胞结构，其中Cu均匀地分散在立方体内部，a、b的坐标参数依次为（0，0，0）、（，，），则d的坐标参数为__，已知该品体的密度为ρg/cm3，NA是阿伏加德罗常数值，则晶胞参数（晶胞棱长）为__cm（列出计算式即可）。

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【物质结构】硼是一种重要的非金属元素，在化学中有很重要的地位。

（1）基态硼原子电子排布图为　　　　　　　　　　 ，核外有　　　　　 种运动状态不同的电子。

（2）晶体硼的结构单元是正二十面体，每个单元中有12个硼原子（如图），若其中有两个原子为10B，其余为11B，则该结构单元有　　　 种不同的结构类型。

（3）无定形硼与Cl2反应得到BCl3，BCl3的空间构型为　　　　　　 。

（4）氨硼烷是一种有效、安全的固体储氢材料。氨硼烷的结构和乙烷相似（如图），B、N原子的杂化轨道类型分别为　　　　 和　　　　 ，氨硼烷　　　　 （填“能”或“不能”）溶于水。

（5）立方氮化硼的结构与金刚石相似，其晶胞如图所示，则晶胞顶点上的原子的配位数为　　　　 。若晶胞的边长为a nm，则立方氮化硼的密度表达式为　　　　　　 g/cm3（设NA为阿伏加德罗常数的值）。

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