【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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【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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C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。
(1)写出Si的基态原子核外电子排布式 。
从电负性角度分析,C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为 。
(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为 ,微粒间存在的作用力是 。
(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M为 (填元素符号),MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似,MO的熔点比CaO的高,其原因是 。
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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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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]
铁铜是人类最早大规模使用的金属,它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答以下问题:
(1)铁元素在周期表中的位置是________,铜的基态原子核外电子排布式为__________,元素铁与铜的第二电离能分别为:ICu="1958" kJ·mol-1、IFe="1561" kJ·mol-1,ICu比IFe大得多的原因是_______。
(2)二茂铁[Fe(C5H5)2],橙色晶型固体,有类似樟脑的气味,抗磁性。熔点172.5~173℃,100℃以上升华,沸点249℃。据此判断二茂铁晶体类型为______________。
(3)蓝矾(CuSO4·5H2O)的结构如下图所示:
图中虚线表示_____________,SO42-的立体构型是__________,其中S原子的杂化轨道类型是___________;O原子的价电子排布图为__________________。
(4)铁有δ、γ、α三种同素异形体,下图是它们的晶体结构图,三种晶体中铁原子周围距离最近的铁原子个数之比为___________。
(5)某种具有储氢功能的铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,该晶体中原子之间的作用力是_______________。氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与 CaF2的结构(晶胞结构如右图)相似,该晶体储氢后的化学式为______________。
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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 该反应所涉及元素 B、C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为___________________。
(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_________________ g/cm3(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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(12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)(4分)Ga与B同主族,Ga的基态原子核外电子排布式为 B与同周期相邻两元素第一电离能由大到小的顺序是
(2)硼酸(H3BO3)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)立方氮化硼是一种新型陶瓷材料,结构和形体都类似金刚石,是现时所知的几乎最硬的物质,化学式为BN,则立方氮化硼中B原子的杂化轨道类型为 ;1mol立方氮化硼中B-N的物质的量为 。
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H、C、N、O、F、Ca是六种重要的元素请根据所学的物质结构与性质的4机关知识下列问题:
(1)基态碳原子的电子排布式为__,O和F形成的化合物中原子价层都满足8电子结构的结构式是__,O元素的化合价为________.
(2)Ca在燃烧时产生红色火焰,其焰色反应看见的光属于__(填“吸收”或“发射”)光谱。
(3)某药物的结构简式为,财该物质中氮原子的杂化轨道类型为____,其分子之间__(填“能”或“不能”)形成氢键。
(4)CO2属于_____(填“极性”或”非极性”)分子。CO32-的空间构型为_____,与其互为等电子体的分子和离子分别为_________(各写一种)。
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