[化学——选修3:物质结构与性质](15分)硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。请回答...

[化学——选修3:物质结构与性质](15分)硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题:

（1）Ga与B同主族，Ga的基态原子核外电子排布式为　　　　 ，从原子结构的角度分析，B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序是　　　　　　 。

（2）硼酸(H3B03)是白色片状晶体(层状结构如图)，有滑腻感，在冷水中溶解度很小，加热时溶解度增大。

①硼酸中B原子的杂化轨道类型为　　　　 。

②硼酸晶体中存在的作用力有范德华力和　　　　 。

③加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是　　　　 。

④硼酸是一元弱酸，在水中电离时，硼酸结合水电离出的OHˉ而呈酸性。写出硼酸的电离方程式_　　　　 。

（3）硼氢化钠(NaBH4)是有机化学中的一种常用还原剂，在热水中水解生成硼酸钠和氢气，用化学方程式表示其反应原理　　　 。[BH4]－的空问构型是____。

（4）B3N3H6可用来制造具有耐油、耐高温性能的特殊材料。写出它的一种等电子体物质的分子式　　　　 。

（5）硼化镁晶体在39K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，下图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为 　　　 。

（6）金刚石的晶胞如图。立方氮化硼的结构与金刚石相似，已知晶胞边长为361.5pm，则立方氮化硼的密度是____g·cmˉ3(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数用NA表示)。

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（15分） 【化学 ― 选修 3 物质结构与性质】

氮的化合物在无机化工领域有着重要的地位。请回答下列问题：

（1）基态氮原子的价电子排布图为　　　　　　　　　　　　 。

（2）氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成：已知其阴离子构型为平面正三角形，则其阳离子的构型为　　　　　　 形，阳离子中氮的杂化方式为　　　　　　 。

（3）某氮铝化合物X具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，广泛用于陶瓷工业等领域。工业上用氮气、氧化铝和碳在一定条件下反应生成CO和X (X的晶体结构如图所示），工业制备 X 的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）X晶体中包含的化学键类型为　　　　　　 （填字母标号）。

A ．离子键 　 B ．共价键 　　 C ．配位键　　 D ．金属键

（5）已知氮化硼与X晶体类型相同，且氮化硼的熔点比X高，其原因　 是　　　　　　　 。

（6）若X的密度为ρg/cm3，则晶体中最近的两个Al 原子的距离为　　　　 cm （阿伏加德罗常数用 NA表示，不必化简）。

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[化学——选修3物质结构与性质]（15分）氮的化合物在无机化工领域有着重要的地位。请回答下列问题：

（1）基态氮原子的价电子排布图为______。氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成：已知其阴离子构型为平面正三角形，则其阳离子的构型为　　　　　 形，阳离子中氮的杂化轨道类型为　　　　 。

（2）某氮铝化合物X具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，广泛用于陶瓷工业等领域。工业上用氮气与氧化铝和碳在一定条件下反应生成X和CO，X的晶体结构如图所示，工业制备X的化学方程式为_______。

（3）X晶体中包含的化学键类型为______。（填字母标号）

A．离子键　 　 B．共价键　　 C．配位键　 　 D．金属键

（4）已知氮化硼与X晶体类型相同，且氮化硼的熔点比X高，可能的原因是______

（5）若X的密度为pg/cm3,则晶体中最近的两个N原子的距离为______cm（阿伏加德罗常数用NA表示，不必化简）。

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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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【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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【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）铜单质及其化合物在很多领域中都有重要的用途。请回答以下问题：

（1）超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：

①NH4CuSO3中金属阳离子的核外电子排布式为　　　　 。N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序

为　　　　　　 （填元素符号）。

②Cu(NH3)4SO4中所含的化学键有　　　　　　 。

（2）铜锰氧化物（CuMn2O4）能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛（HCHO）。根据等电子体原理，CO分子的结构式为　　　　　　 。

（3）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，其阴离子均为无限长链结构（如图1所示），a位置上Cl原子的杂化轨道类型为　　　　　 。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，则另一种化合物的化学式为　　　　　　 。

（4）Cu2O晶胞结构如图2所示，该晶胞的边长为a cm，则Cu2O的密度为　　　 g·cm－3（用NA表示阿伏加德罗常数的数值）。

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【化学——选修物质结构与性质】主族元素碳、氧、氮、氟、磷、硒及副族元素镍、铜元素在化学中有很重要的地位，回答下列问题：

(1)在基态14C原子中,核外存在　 　　　 　 对自旋相反的电子，基态氮原子的价层电子排布图为_________________________。

(2)将F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子构型为　　 ,其中氧原子的杂化方式为　　　　　　　　　　　　 。

(3)过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=　　 　　 。CO与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为　 　　　　 　 。

(4)CuSO4溶液能用作P4中毒的解毒剂,反应可生成P的最高价含氧酸和铜,该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　 。

(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H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因:　　 　　　　 ;

(6)已知Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有　　 　　　　 个铜原子。

(7)用晶体的X射线衍射法对Cu的测定得到以下结果：Cu的晶胞为面心立方最密堆积(如右图)，已知该晶体的密度为9.00 g·cm－3，Cu的原子半径为________cm(阿伏加德罗常数为NA，只要求列式表示)。

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【化学——选修3：物质结构与性质】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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【化学——选修3：物质结构与性质】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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【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题：

（1）已知A和B为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

A通常显____价，A的电负性______B的电负性（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（2）紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ·mol－1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息，说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因___________；组成蛋白质的最简单的氨基酸中的碳原子杂化类型是 　　　　　　　　　　　　 ；

（3）实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似（如图所示），已知3种离子晶体的晶格能数据如下表：

则该4种离子晶体（不包括NaCl）熔点从高到低的顺序是：_______________；其中MgO晶体中一个Mg2＋周围和它最邻近且等距离的Mg2＋有 　　　　 个。

（4）[LiC60]PF6与NaCl具有类似的晶胞结构（[LiC60]＋表示1个Li＋位于1个C60内部）。[LiC60]PF6晶体中包含的化学键有_____________（填字母）；

A．金属键　　 　　　

B．离子键　　 　　　

C．极性键　　

D．非极性键　　 　　

E．范德华力

已知[LiC60]PF6晶体晶胞边长为a nm，计算[LiC60]PF6晶体的密度为______g/cm3（用含a、NA的式子表示）。

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