【題目】硼及其化合物廣泛應用于高新材料領域,請回答下列有關問題:
(1)晶體硼的結構單元是正二十面體,每個單元中有12個硼原子(如圖)。
①在基態(tài)11B原子中,核外存在______對自旋相反的電子。
②若每個單元中有兩個原子為l0B,其余為11B,則該單元結構的類型有______種。
(2)NaBH4是一種重要的儲氫載體,其中涉及元素的電負性由小到大的順序為________,BH4-離子的空間構型是_____________,與BH4-互為等電子體的的分子有___________。
(3)硼酸(H3BO3)為白色片狀晶體,有與石墨相似的層狀結構,則硼酸晶體中存在的作用力有共價鍵、_____、_______。與H3BO3酸性最接近的是__________(填字母)。
A.H4SiO4 B.H3PO4 C.HNO2
(4)磷化硼是一種受到高度關注的耐磨涂料,它可用作金屬的表面保護層。如圖是磷化硼晶體的晶胞,B原子的雜化方式是___________。立方相氮化硼晶體的熔點要比磷化硼體高,其原因是_____________。
(5)己知磷化硼的晶胞參數(shù)a=478 pm,請列式計算該晶體的密度p=_____g.cm-3(用含NA的代數(shù)式表示即可,不需要計算出結果)。晶胞中硼原子和磷原子最近的核間距為_________pm。
【答案】 2 3 Na<B<H 四面體形 CH4 氫鍵 范德華力 A sp3 二者均為原子晶體,氮原子的半徑小于磷原子, N-B 鍵的鍵長小于 P-B 鍵, N-B 鍵的鍵能大
【解析】試題分析:(1)①同一個軌道中的電子自旋相反。
②根據(jù)兩個l0B原子在晶胞中的相對位置分析,當選定1個頂點后,與它最近的頂點數(shù)為5個,然后就是5個,最遠的是1個,即二取代物有3種。
(2) 根據(jù)NaBH4中H元素顯負極、鈉的活潑性大于B分析電負性,根據(jù)價電子理論分析BH4-離子的空間構型,等電子體是原子數(shù)相同、價電子數(shù)也相同的微粒。
(3)石墨中存在的作用力有共價鍵、分子間作用力,硼酸中含有O、H原子,所以存在氫鍵。B與Si的性質符合對角線原則。
(4)根據(jù)是磷化硼晶體的晶胞每個B原子與4個P原子成鍵,B原子的雜化方式是sp3 。立方相氮化硼晶體的熔點要比磷化硼體高,N原子的半徑小于P,N-B鍵能大于B-P。
(5)己知磷化硼的晶胞參數(shù)a=478 pm,根據(jù)計算晶體的密度。設某個頂點上的P原子坐標為(0,0,0),則離這個P原子最近的B原子指標為(478 pm , 478 pm ,478 pm )。478 pm
解析:(1)①同一個軌道中的電子自旋相反,B原子核外電子排布為1S22S22P1,核外存在2對自旋相反的電子。
②根據(jù)兩個l0B原子在晶胞中的相對位置分析,當選定1個頂點后,與它最近的頂點數(shù)為5個,然后就是5個,最遠的是1個,即二取代物有3種。
(2) 根據(jù)NaBH4中H元素顯負極、鈉的活潑性大于B,,所以電負性Na<B<H,根據(jù)價電子理論BH4-離子的價電子對數(shù)是 ,無孤對電子,所以空間構型為四面體形,等電子體是原子數(shù)相同、價電子數(shù)也相同的微粒,與BH4-互為等電子體的的分子有CH4。
(3)石墨中存在的作用力有共價鍵、分子間作用力,硼酸中含有O、H原子,所以存在氫鍵,硼酸晶體中存在的作用力有共價鍵、分子間作用力、氫鍵。B與Si的性質符合對角線原則,所以與H3BO3酸性最接近的是H4SiO4。
(4)根據(jù)是磷化硼晶體的晶胞每個B原子與4個P原子成鍵,B原子的雜化方式是sp3 。立方相氮化硼晶體的熔點要比磷化硼體高,N原子的半徑小于P,N-B鍵能大于B-P,所以立方相氮化硼晶體的熔點要比磷化硼體高。
(5)根據(jù)均攤原則1個晶胞含有一個晶胞含有4個B,4個P,設有1mol晶胞,則體積為 ,質量為42 g,根據(jù),晶體的密度為=。設某個頂點上的P原子坐標為(0,0,0),則離這個P原子最近的B原子指標為(478 pm , 478 pm ,478 pm ),所以晶胞中硼原子和磷原子最近的核間距為 =。
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【題目】工業(yè)上或實驗室提純以下物質的方法不合理的是(括號內為雜質)( )
A.溴苯(溴):加NaOH溶液,分液
B.乙烷(乙烯):通入溴水,洗氣
C.乙酸(水):加新制生石灰,蒸餾
D.乙酸乙酯(乙酸):加飽和碳酸鈉溶液,分液
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下圖是某同學設計的木炭和濃硫酸反應并檢驗所得全部產(chǎn)物的實驗裝置.已知酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性,可將S元素從+4價氧化為+6價.請回答:
(1)裝置中盛濃硫酸的儀器名稱是;實驗過程中大玻璃管內無水硫酸銅表面的現(xiàn)象是;圖中4個洗氣瓶裝有的試劑請從下列藥品中選擇:澄清石灰水;酸性高錳酸鉀溶液;品紅溶液;(可重復選用)試指出各洗氣瓶內試劑名稱① , ② , ③ , ④ .
(2)檢驗所得產(chǎn)物含SO2的實驗現(xiàn)象為
(3)檢驗所得產(chǎn)物含CO2的實驗現(xiàn)象為 .
(4)寫出木炭和濃硫酸反應的化學方程式 .
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】設NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A. 將1mol Cl2通入足量水中,溶液中HC1O、Cl-、ClO-粒子數(shù)之和為2NA
B. 100g CaCO3晶體和100g KHSO4晶體中含有的離子數(shù)分別為2NA和3NA
C. 標準狀況下,4.48L NO和2.24L O2混合后,原子總數(shù)為0.6NA
D. 已知3BrF3 + 5H2O=HBrO3 + Br2 + 9HF + O2↑,若有5mol H2O參加反應,則被水還原的BrF3分子數(shù)目為2NA
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【題目】將Fe、Cu與含F(xiàn)e2+、Fe3+和Cu2+的溶液置于同一容器中,充分反應后Fe有剩余,則容器中一定有
A. Cu、Fe3+ B. Fe2+、Fe3+ C. Fe2+、Cu2+ D. Cu、Fe2+
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【題目】氧元素和硫元素組成的兩種物質發(fā)生化學反應的微觀示意圖如下所示,其中●表示硫原子,○表示氧原子.
請回答下列問題:
(1)該反應的化學方程式是 .
(2)反應過程中,O2的濃度在5min內由5mol/L變成了1mol/L,用O2表示的化學反應速率是mol/(Lmin).
(3)在等溫等容條件下,該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填序號).
a.容器中壓強不再改變
b.混合氣體中c(O2)不再改變
c.c(SO2)=c(O2)
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【題目】某溶液中可能存在Br-、CO、SO、Al3+、I-、Mg2+、Na+等7種離子中的某幾種,F(xiàn)取該溶液進行實驗,得到如下現(xiàn)象:
①向溶液中滴加足量氯水后,溶液變橙色,且有無色氣泡冒出;
②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液,無沉淀生成;
③向所得溶液中繼續(xù)滴加淀粉溶液,溶液不變藍色。
已知:5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3
據(jù)此可以判斷:該溶液肯定不存在的離子組是
A. Al3+、Mg2+、SO B. Mg2+、CO、I-
C. Al3+、SO、I- D. Al3+、Br-、SO
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