1、(5)晶体硼有多种变体,但其基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体(见图),每个顶点为一个硼原子,每个三角形均为等边三角形。则每一个此基本结构单元由_个硼原子构成;若该结构单元中有2 个原子为10B(其余为11B),那么该结构单元有_种不同类型。(6)硼和氮构成的一种氮化硼晶体的结构与石墨晶体结构相类似,B、N原子相互交替排列(见图),其晶胞结构如图所示。设层内BN核间距为a pm,面间距为b pm,则该氮化硼晶体的密度为_gcm3(用含a、b、NA 的代数式表示)。答案(1)7哑铃形(2)sp、sp2SCN、CO2、CS2、N等中的任一种(3)NH4FF原子半径比I原子小,HF键比HI键强
2、(HF键更易形成),F更易夺取NH中的H(4)Be、C、O(5)12 3(6) (或、或)解析(1)原子核外没有两个运动状态完全相同的电子,有几个电子就有几种运动状态,N原子核外有7个电子,所以有7种不同运动状态的电子;基态N原子的电子排布式为1s22s22p3,能量由低到高,由里到外排布,则能量最高的电子所占据的原子轨道为2p轨道,呈哑铃形。(2)NO中N的价电子数为2,杂化轨道类型为sp;NO中N的价电子数为3,杂化类型为sp2;含有相同原子数和相同价电子数的微粒互为等电子体,与NO互为等电子体的微粒有SCN、CO2、CS2、N等。NH4F、NH4I中,较易分解的是NH4F,原因是F原子半
3、径比I原子小,HF键比HI键强(HF键更易形成),F更易夺取NH中的H。(4)同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第A族、第A族元素原子最外层电子处于该轨道的全充满、半充满的稳定状态,所以其第一电离能大于其相邻元素,故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素。(5)顶点数:12(个)(共20个面,每个面均为正三角形,有三个顶点,而每个顶点都同时属于5个面,所以有12个原子)。(6)根据图可知一个晶胞中含有N原子数为422,B原子数为812,将一个六边形切成相等的六个,每个的底为a pma1010 cm,高为pm,面积为6apm21020 cm2
4、,晶胞的体积为1020 cm2b1010 cm23a2b1030 cm3,故密度为gcm3gcm3。2.(2018珠海市高三3月质检)(1)固体可分为晶体、非晶体和准晶体三大类,可通过_方法区分晶体、非晶体和准晶体,以色列科学家丹尼尔谢赫特曼因发现锰的化合物准晶体而获得了2011年诺贝尔化学奖。基态Mn原子的电子排布式为_。(2)PCl3的立体构型为_,中心原子的杂化轨道类型为_。(3)硼的卤化物在工业中有重要作用,硼的四种卤化物的沸点如下表所示。BF3BCl3BBr3BI3沸点/K172285364483四种卤化物沸点依次升高的原因是_。B、C、N、O四种元素第一电离能由小到大的顺序为_。用
5、BF3分子结构解释反应BF3(g)NH4F(s)=NH4BF4(s)能够发生的原因:_(4)碳元素的单质有多种形式,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图:回答下列问题石墨晶体中,层内CC键的键长为142 pm,而金刚石中CC键的键长为154 pm,其原因是金刚石中只存在CC间的_共价键,而石墨层内的CC间存在_键。金刚石晶胞含有_个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_(不要求计算结果)。答案(1)X射线衍射Ar3d54s2(2)三角锥形sp3(3)分子结构相似,相对分子质量增大,分子间作用力逐渐增强BCONBF3分子中硼原子有空轨道,F有孤对电
6、子,能通过配位键形成BF(4)、8解析(1)锰是25号元素,基态Mn原子的电子的排布式为Ar3d54s2。(2)PCl3中P原子与3个氯原子相连,含有1个孤电子对,立体构型为三角锥形,中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化。(3)硼的四种卤化物均为分子晶体,且分子结构相似,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增强,沸点依次升高。同一周期,从左到右,元素的第一电离能逐渐增大,但N原子的2p为半充满结构,较为稳定,第一电离能最大,B、C、N、O四种元素第一电离能由小到大的顺序为BCON。BF3分子中硼原子有空轨道,F有孤对电子,能通过配位键形成BF,因此反应BF3(g)NH4F(s)=NH4BF4(
7、s)能够发生。(4)金刚石中碳原子以sp3杂化,形成四条杂化轨道,全部形成键,石墨中碳原子以sp2杂化,形成三条杂化轨道,还有一条未杂化的p轨道,三条杂化轨道形成键,而未杂化p轨道形成键。晶胞中顶点微粒数为:81,面心微粒数为:63,体内微粒数为4,共含有8个碳原子;晶胞内含有四个碳原子,则晶胞体对角线长度与四个碳原子直径相同,即a8r,ra;碳原子的体积为:r3,晶胞体积为:a3,碳原子的空间利用率为:。3.(2018河南省六市高三联考)在照相底片的定影过程中,未曝光的溴化银(AgBr)常用硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶解,反应生成Na3Ag(S2O3)2;在废定影液中加入Na2S使Na3A
8、g(S2O3)2中的银转化为Ag2S,并使定影液再生。将Ag2S在高温下转化为Ag,就达到了回收银的目的。(1)铜、银、金在元素周期表中位于同一族相邻周期,基态银原子的最外层电子排布式为_。(2)Na、O、S简单离子半径由大到小的顺序为_。(3)S2O离子结构如图所示,其中心硫原子的杂化轨道类型为_。(4)写出AgBr溶于Na2S2O3溶液的离子反应方程式:Na3Ag(S2O3)2中存在的作用力有离子键、共价键、_。(5)在空气中灼烧Ag2S生成Ag和SO2,SO2分子中硫原子的价层电子对数为_,其分子空间构型为_。SO2易溶于水,原因是_(6)现在人们已经有多种方法来测定阿伏加德罗常数,X射
9、线衍射法就是其中的一种,通过对金晶体的X 射线衍射图像的分析,可以得出金晶体的晶胞属于面心立方晶胞(与铜的晶胞相似)。若金原子的半径为a m,金的密度为 gcm3,金的摩尔质量为M gmol 1,试通过这些数据列出计算阿伏加德罗常数的算式_。答案(1)5s1(2)S2、O2、Na(3)sp3(4)AgBr2S2O=Ag(S2O3)23Br配位键(5)3V形根据相似相溶原理,SO2和水均为极性分子,且SO2和水反应(6)NAmol1解析(1)铜、银、金在元素周期表中位于同一族相邻周期,基态铜原子的最外层电子排布式为4s1,则基态银原子的最外层电子排布式为5s1。(2)电子层数越多,离子半径越大,
10、核外电子排布相同的离子,原子序数越大,离子半径越小,则Na、O、S简单离子半径由大到小的顺序为S2、O2 、Na。(3)由S2O离子结构示意图可知,其中心硫原子形成4个键,则中心硫原子的杂化轨道类型为sp3。(4)AgBr与Na2S2O3溶液反应生成Na3Ag(S2O3)2和NaBr,该反应的离子反应方程式为AgBr2S2O=Ag(S2O3)23Br,Na3Ag(S2O3)2中存在的作用力有离子键、共价键和配位键。(5)SO2分子中硫原子的价层电子对数为23,因SO2分子中含有1个孤电子对,所以其分子空间构型为V形,因SO2和水均为极性分子,且SO2可以和水发生反应,所以SO2易溶于水。(6)
11、金晶体的晶胞属于面心立方晶胞,则1个晶胞中含有金原子的个数为864,金原子的半径为a102 cm,则金晶胞的边长为2102 cm,所以金的密度为,解得NAmol1。4.铁、钛、镍等过渡元素在工业生产和科学研究中具有重要作用,请回答下列问题。(1)有机铁肥Fe(H2NCONH2)6(NO3)3的名称叫三硝酸六尿素合铁,是一种配合物,它的中心离子Fe3的价电子排布式为_;该配合物中N 原子的杂化方式有_;它所含非金属元素的电负性由小到大的顺序是_。(2)钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”,也叫“未来金属”。钛位于周期表的_区,基态Ti原子的电子占据了_个原子轨道。工业上可用TiCl4(常温下呈液态)与Mg高温下反应制备钛单质,同时生成MgCl2,详细解释TiCl4熔点比MgCl2低很多的原因:_
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