第題(分)硼的化學(xué)豐富多彩,也是材料化學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。

⑴ 最近美國(guó)Rice University的教授Boris Yakobson與其同事預(yù)測(cè)

了一種硼巴基球(Bn,如圖所示)的存在,這種分子組成與C60相似,

但在它每個(gè)六邊形的中心有一個(gè)額外的原子,顯著提高了其穩(wěn)定性。

則n=_______

⑵ 硼是制造超硬材料的元素之一。提高材料的硬度有兩種方法,一是制造具有類似金剛石結(jié)構(gòu)的物質(zhì),如立方BM,若M為第三周期的元素,則 M為_______(填元素符號(hào)),二是尋找 “不可壓縮性的”的金屬,這類金屬具有高密度,低硬度的特點(diǎn),它們和硼的化合物有異乎尋常的硬度,最近《Science》雜志報(bào)道合成了一種可與金剛石相媲美的超硬材料XB2,X是第VIIB族元素,則X為______(填元素名稱)

⑶ 氮化硼納米管是一種具有優(yōu)異性能的材料,于1995年美國(guó)加州大學(xué)的教授首次合成。該材料可由高溫?zé)峤夥ㄖ频,用N2將由(NH42SO4與NaBH4反應(yīng)生成的物質(zhì)A帶入含Co、Ni催化劑的硅晶基片上,加熱到1000-1100℃反應(yīng)生成,已知A為苯的等電子體,寫出兩步反應(yīng)的方程式

⑴ 80   (2分)

⑵ P  , 錸   (2分, 各1分)

⑶ 3(NH42SO4+ 6 NaBH4 == 2B3N3H6 + 3Na2SO4 + 18 H2 

B3N3H6 == 3BN + 3H2   (2分, 各1分)


解析:

⑴ C60是個(gè)32面體,其中有12個(gè)正五邊形,20個(gè)正六邊形。根據(jù)題意,硼巴基球與C60相似,但是在每個(gè)正六邊形中存在一個(gè)B原子,所以錸共有80個(gè) B原子,化學(xué)式為B80,即n=80。

⑵ M應(yīng)為第三周期第ⅤA元素,根據(jù)等電子原理, M應(yīng)為磷元素。X是ⅦB元素,該族元共有Mn、Tc、Re、Sg四種元素,其中Sg有放射性,不考慮。根據(jù)題意,該材料具有“高密度,低硬度”,根據(jù)同族元素性質(zhì)遞變規(guī)律,可以斷定該金屬元素是錸。

⑶ A是苯的等電子體,結(jié)合題意,可以推斷出A為B3N3H6,該產(chǎn)物既不是氧化產(chǎn)物,也不是還原產(chǎn)物;根據(jù)NaBH4具有較強(qiáng)還原性的特點(diǎn),產(chǎn)物中還有H2生成,它既是氧化產(chǎn)物,也是還原產(chǎn)物;另一種產(chǎn)物為Na2SO4。利用氧化還原反應(yīng)配平方法,配平該化學(xué)反應(yīng)方程式,如下:

3(NH42SO4+ 6 NaBH4 == 2B3N3H6 + 3Na2SO4 + 18 H2

A分解形成BN,利用原子守恒關(guān)系,可以判斷出產(chǎn)物中一定還有H2,然后配平化學(xué)反應(yīng)方程式。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

如圖所示裝置是用于氣體制備、干燥、性質(zhì)驗(yàn)證、尾氣處理的部分儀器裝置(加熱及夾持固定裝置均已略去).請(qǐng)根據(jù)下列要求回答問(wèn)題.

(1)若燒瓶中盛裝Na2O2,分液漏斗中盛裝濃氨水,則:
①燒瓶?jī)?nèi)除了能產(chǎn)生O2外,還能產(chǎn)生大量NH3.能產(chǎn)生大量NH3的原因是:
a.Na2O2與水反應(yīng),使溶劑減少,降低NH3的溶解量,使氨氣逸出;
b.Na2O2與水反應(yīng),放熱,使氨氣逸出;
c.
Na2O2與水反應(yīng)生成OH-,c(OH-)增大,抑制NH3?H2O的電離,有利于NH3的逸出
Na2O2與水反應(yīng)生成OH-,c(OH-)增大,抑制NH3?H2O的電離,有利于NH3的逸出
;
②用產(chǎn)生的氣體做氨的催化氧化實(shí)驗(yàn),各儀器裝置按氣流方向(從左到右)連接順序是:A→
D
D
B
B
E
E

(2)若燒瓶中盛裝X g Zn片,分液漏斗中盛裝稀H2SO4,則:
①當(dāng)制備H2、驗(yàn)證H2還原性并檢驗(yàn)H2的氧化產(chǎn)物,儀器連接順序A→C→B→B→D時(shí),兩次使用B裝置,第一個(gè)B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為
H2+CuO
  △  
.
 
H2O+Cu
H2+CuO
  △  
.
 
H2O+Cu
、第二個(gè)B裝置中所盛的藥品是
無(wú)水CuSO4
無(wú)水CuSO4
;D裝置的作用是
防止空氣中的水進(jìn)入裝置,干擾H2氧化產(chǎn)物的檢驗(yàn)
防止空氣中的水進(jìn)入裝置,干擾H2氧化產(chǎn)物的檢驗(yàn)

②上述實(shí)驗(yàn)中如果使用的是純鋅,反應(yīng)速度往往較慢,為了加快H2產(chǎn)生的速率可采取的方法有
a、c
a、c

a、將燒瓶放入熱水中.b、將稀H2SO4改為濃H2SO4.c、在稀H2SO4溶液中滴入少量CuSO4.d、在稀H2SO4中加入少量固體NaCl.
③若鋅片不純(雜質(zhì)不與稀H2SO4反應(yīng)),稀H2SO4及B裝置中固體足量,反應(yīng)后測(cè)得第一個(gè)B裝置質(zhì)量的變化Y g,則鋅片純度為
65Y
16X
65Y
16X

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

第題(分)化學(xué)世界里有許多“另類”的物質(zhì)。如亞鐵鹽在空氣中通常不穩(wěn)定,易被氧化,如FeSO4·7H2O。而(NH4) 2Fe(SO4)2·6H2O晶體比FeSO4·7H2O晶體等其它亞鐵鹽穩(wěn)定許多,可在分析化學(xué)中做基準(zhǔn)試劑。常溫下FeSO4·7H2O在空氣中容易失去結(jié)晶水成為FeSO4,而(NH4) 2Fe(SO4)2.·6H2O失去結(jié)晶水困難許多。

FeSO4·7H2O的晶胞參數(shù)為a=1.407nm,b=0.6503nm,c=1.104nm, α=γ=90.00°, β=105.57°密度為1.898g/cm3,無(wú)水FeSO4晶體中最近的Fe—O距離為0.212nm,S—O距離為0.151nm,F(xiàn)e—S距離為0.475nm,F(xiàn)e—Fe距離為0.769nm,(NH4) 2Fe(SO4)2·6H2O的晶胞參數(shù)為a=0.932nm,b=1.265nm,c=0.624nm,α=γ=90.00°,β=106.80°,密度為1.864g/cm3,最近的Fe—O距離0.209nm,S—O距離為0.149nm,F(xiàn)e—Fe距離為0.486nm,NH4+—Fe距離為0.483nm,N—S距離為0.361nm

⑴ 計(jì)算一個(gè)FeSO4·7H2O晶胞和一個(gè)(NH4) 2Fe(SO4)2·6H2O晶胞分別所含原子個(gè)數(shù)

⑵ 晶體自身的結(jié)構(gòu)如空隙大小直接影響化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的趨勢(shì),試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明

FeSO4·7H2O比(NH4) 2Fe(SO4)2.·6H2O更易被氧化

已知:O的共價(jià)半徑為0.66nm,在晶體中+2價(jià)的Fe半徑為0.061nm,—2價(jià)的O半徑為0.121nm,+6價(jià)的S半徑為0.029nm,—3價(jià)的N半徑為0.148nm

⑶ FeSO4·7H2O在潮濕的空氣中被氧化的產(chǎn)物為Fe(OH)SO4·3H2O,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式

_____________________________________________________________

⑷ 在水溶液中(NH4) 2Fe(SO4)2·6H2O與FeSO4·7H2O穩(wěn)定性相當(dāng),請(qǐng)分析其原因

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

第題(分)銀制器皿久置會(huì)失去光澤,這并不是僅僅由于氧氣的作用,是被“流動(dòng)的水和游蕩的風(fēng)”所侵蝕,經(jīng)分析,銀器失去光澤是由于其表面形成了X ,X可由以下三種方法除去,從而使銀器恢復(fù)光澤。

① 將銀器置于盛有蘇打水的鋁制器皿中煮沸

② 將銀器在KSCN或NH4SCN溶液中放置幾分鐘

③ 將銀器用A的乙醇-水溶液處理數(shù)分鐘,X與A反應(yīng)的物質(zhì)的量比為1:8,A是 NH4SCN的同分異構(gòu)體,所有原子均只有一種化學(xué)環(huán)境。

試回答如下問(wèn)題:

⑴ 給出X 和 A的化學(xué)式,并寫出生成X的化學(xué)方程式

⑵ 寫出除去X的三種方法的化學(xué)反應(yīng)方程式

⑶ 計(jì)算X 在水中的溶解度,

已知Ksp,X = 6.3×10-50, X的陰離子對(duì)應(yīng)的酸Ka1=9.5×10-8, Ka2=1.0×10-14

⑷ 試判斷X在濃度相同的HNO3與HCl中的溶解性大小,說(shuō)明你的理由

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

第題(分)酸是化學(xué)中重要的一類物質(zhì),人們對(duì)酸的認(rèn)識(shí)是逐步加深的。

⑴ 1887年,阿侖尼烏斯提出了電離理論,在水溶液中能電離出H+的為酸,電離出OH??離子的為堿。比較水溶液中,下列陰離子的共扼酸的酸性大小_____________________(填序號(hào))

⑵ 1905年,弗蘭克提出了溶劑酸堿理論。該理論認(rèn)為凡是在溶劑中產(chǎn)生該溶劑的特征陽(yáng)離子的溶質(zhì)叫酸,產(chǎn)生該溶劑的特征陰離子的溶質(zhì)叫堿。試判斷液NH3中加入Li3N后酸堿性變化情況,并結(jié)合方程式解釋

⑶ 1923年布朗斯特提出了質(zhì)子理論。認(rèn)為凡是能夠給出質(zhì)子的物質(zhì)都為酸,接受質(zhì)子的物質(zhì)為堿。有電子總數(shù)相同的三種微粒,它們既是質(zhì)子酸又是質(zhì)子堿,且分別為陰離子、中性分子和陽(yáng)離子,它們是__________________________

⑷ 質(zhì)子理論提出的同年,路易斯提出了電子理論,凡是接受電子對(duì)的為酸,給出電子對(duì)的為堿。NH3和NF3的均為路易斯堿, 堿性更強(qiáng)的是_____        __ ,

理由是____________                                          _______

⑸ 1966年第一個(gè)超強(qiáng)酸被偶然發(fā)現(xiàn),通常由質(zhì)子酸和路易斯酸混合。用SbF5與氟磺酸反應(yīng)后,可得到一種超強(qiáng)酸H[SbF5(OSO2F)]。寫出該超強(qiáng)酸在氟磺酸中的電離方程式。

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