非金属元素虽然种类不多，但是在自然界中的丰度却很大，请回答下列问题：(1)BN(氮化硼，晶...

非金属元素虽然种类不多，但是在自然界中的丰度却很大，请回答下列问题：

(1)BN(氮化硼，晶胞结构如图)和CO2中的化学键均为共价键，BN的熔点高且硬度大，CO2的晶体干冰却松软且极易升华。由此可以判断：BN可能是______晶体，CO2可能是______晶体，BN 晶体中B原子的杂化轨道类型为______，干冰中C原子的杂化轨道类型为______

(2)分子极性：OF2______H2O，键角：OF2______H2O(填“＞””或者“＜”)

(3)金刚石和石墨都是碳元素的单质，但石墨晶体熔点比金刚石______，原因是______

(4)单晶硅的结构与金刚石结构相似，若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键，则得如图所示的金刚砂(SiC)结构。在SiC结构中，每个C原子周围距离相等且最近的C原子数目为______，假设C-Si键长为acm，则晶胞密度为______g/cm3。

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【化学选修3：物质结构与性质】（15分）

（1）目前，利用金属或合金储氢的研究已取得很大进展，如图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构图。

①Ni在元素周期表中的位置是　　　　　 ，其基态原子的外围电子排布式　　 是　　　　　　 。

②该合金储氢后，含1 mol La的合金可吸收H2的物质的量为　　　　　　　　 。

（2）Ti（BH4）2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。

①Ti2+基态的电子排布式可表示为　　　　　　　　 。

②BH—4的空间构型是　　　　　　　 （用文字描述）。

（3）液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用N2+3H2 2NH3实现储氢和输氢。下列说法正确的是　　　　　　 （多项选择）。

a.NH3分子中N原子采用sp3杂化

b.相同压强时，NH3沸点比PH3高

c.[Cu(NH3)4]2+离子中，N原子是配位原子

d.CN—的电子式为：

（4）MgH2是金属氢化物储氢材料，其晶胞结构如图12所示，已知该晶体的密度ag·cm-3，则晶胞的体积为　　　　　　 cm3〔用含a、NA的代数式表示（NA表示阿伏伽德罗常数）〕。

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新型无机非金属材料中，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：

请回答下列问题：

（1） 由B2O3制备BN的化学方程式是_________________________________；

（2） 基态B原子的电子排布图为________________；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，BF－4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361.5 pm，立方氮化硼的一个晶胞中含有______个氮原子、________个硼原子，立方氮化硼的密度是________g·cm－3(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为NA，右图为金刚石晶胞)。

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铈元素（Ce）是镧系金属中自然丰度最高的一种，常见有＋3、＋4两种价态，铈的合金耐高温，可以用来制造喷气推进器零件。

请回答下列问题：

（1）雾霾中含有大量的污染物NO，可以被含Ce4+的溶液吸收，生成NO2-、NO3-（二者物质的量之比为1：1），该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

（2）可采用电解法将上述吸收液中的NO2-转化为无毒物质，同时再生Ce4+，其原理如图所示。

①Ce4+从电解槽的______（填字母序号）口流出。

②写出阴极的电极反应式________________。

（3）铈元素在自然界中主要以氟碳矿形式存在。主要化学成分为CeFCO3。工业上利用氟碳铈矿提取CeCl3的一种工艺流程如下：

①焙烧过程中发生的主要反应方程式为__________________。

②有同学认为酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换盐酸更好，他的理由是_________。

③Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分别为a、b，则Ce(BF4)3(s)+3KCl(aq)3KBF4(s)+CeCl3(aq)平衡常数为________（用a、b的代数式表示）。

④加热CeCl3·6H2O和NH4Cl的固体混合物可得固体无水CeCl3，其中NH4Cl的作用是______。

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氮化硼(BN)晶体有多种结构。回答下列问题：

(1)六方氮化硼的结构与石墨相似(如图所示)，具有层状结构，可作高温润滑剂，但不导电。该晶体中存在的作用力类型有___________，六方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______________ ，六方氮化硼不导电的原因是__________。

(2)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼(如图所示)，该晶胞边长为a pm，c原子的坐标参数为(0，0，0)，e为(，，0)，f为(，0，)。

①由题干所给的坐标参数知，d原子的坐标参数为_________。

②B原子填充在N原子的四面体空隙，且占据此类空隙的比例为_________。

③a位置N原子与b位置B原子的距离为________pm。

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【化学——选修3：物质结构与性质】

钒（12V）是我国的丰产元素，广泛用于催化及钢铁工业。回答下列问题：

（1）钒价层电子排布图为　　　　　　 ，比钒质子数大1的元素原子的电子排布式为　　　　　　 。

（2）钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为　　　　　　 、　　　　　　 。

（3）V2O5常用作SO2转化为SO3的转化剂。SO2分子VSEPR模型是　　　　　 ，硫原子杂化类型为　　　　　 ；SO3气态为单分子，SO3的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为　　　　　 ；该结构中S——O键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较长的键为　　　　　　 （填图2字母），该分子含有　　　　　　 个σ键。

（4）V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠（Na3VO4），该盐阴离子的立体构型为　　　　　　 ；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状结构（钒位于体心），则偏钒酸钠的化学式为　　　　 。

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【化学—选修3：物质结构与性质】

钛被称为继铁、铝之后的第三金属，制备金属钛的一种流程如下：

回答下列问题：

（1）基态钛原子的价电子排布图为　　　　　　　　　 ，其原子核外共有　　　　　 种运动状态不相同的电子。金属钛晶胞如下图1所示，为　　　　　　　　　　 堆积（填堆积方式）。

（2）根据价层电子互斥理论，价层电子对之间的斥力大小有如下顺序：l－l >> l－b > b－b（l为孤对电子对，b为键合电子对），则关于H2O中的H－O－H键角可得出的结论是________。

（3）已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为–37℃，沸点为136℃，可知TiCl4为________晶体。

（4）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如下图2。化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是　　　　　　　　 。化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为　　　　　　　 。

（5）钙钛矿晶体的结构如右图所示。钛离子位于立方晶胞的角顶，被　　　　　 个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被　　　　　 个氧离子包围。钙钛矿晶体的化学式为　　　　　　　　　　 。若该晶胞的边长为a pm，则钙钛矿晶体的密度为　　　　 g.cm-3（只要求列算式，不必计算出数值）。

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[选修3—物质结构与性质]（13分）钒是我国的丰产元素，广泛用于催化及钢铁工业。回答下列问题：

（1）钒在元素周期表中的位置为　　 ，其价层电子排布图为　　 。

（2）钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为　　　 、 　　　　 。

（3）V2O5常用作SO2 转化为SO3的催化剂。SO2 分子中S原子价层电子对数是　　 对，分子的立体构型为　　 ；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为　　 ；SO3的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为　　 ；该结构中S—O键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较短的键为　　 （填图2中字母），该分子中含有　　 个键。

（4）V2O5 溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠（Na3VO4），该盐阴离子的立体构型为　　 ；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为　　 。

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（15分）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：

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原子的电子排布图为； 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 ________；

（4）已知： BF₃ + NaF（过量）= NaBF₄；化合物NaBF₄ 含有的化学键类型为 ________；BF₄^－中F—B—F的键角是 ，B原子的杂化轨道类型为 ，BF₄^－的立体构型为  ；

（5）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的相互作用为________，层间作用力为________ 。含1 mol BN的六方氮化硼晶体中含B-N的个数为________N_A。

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(12分)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：

请回答下列问题：

（1）由B2O3制备BN的化学方程式是_____________________________________；

（2）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________；

（4）BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4－的立体构型为________；

（5）六方氮化硼与石墨相似，层内B原子与N原子之间的化学键为_________，N原子L层的P电子比S电子多_________个。

（6）写出CaF2的电子式：________。

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