【題目】【化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】氮化硼(BN)是一種重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂為起始物,經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到BF3和BN,如下圖所示:
請回答下列問題:
(1)由B2O3制備BF3、BN的化學(xué)方程式依次是_____________、____________________;
(2)基態(tài)B原子的電子排布式為_________;B和N相比,電負性較大的是_________,BN中B元素的化合價為_________;
(3)在BF3分子中,F(xiàn)-B-F的鍵角是_______,B原子的雜化軌道類型為_______,BF3和過量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立體結(jié)構(gòu)為_______;
(4)在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中,層內(nèi)B原子與N原子之間的化學(xué)鍵為________,層間作用力為________;
(5)六方氮化硼在高溫高壓下,可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼,其結(jié)構(gòu)與金剛石相似,硬度與金剛石相當,晶胞邊長為361.5pm,立方氮化硼的密度是_______g·cm-3(只要求列算式,不必計算出數(shù)值,阿伏伽德羅常數(shù)為NA)。
【答案】 1s22s22p1 N +3 120° sp2 正四面體 共價鍵(極性鍵) 分子間作用力
【解析】試題分析:(1)由流程圖及元素守恒可寫出這兩個反應(yīng)的方程式;
(2)B的原子序數(shù)為5,其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p1;B和N都屬于第二周期元素,同周期自左至右元素的電負性逐漸增大;B屬于第ⅢA族元素,化合價為+3價.
(3)依據(jù)價層電子對互斥理論,計算出的孤對電子對數(shù)以及價層電子對數(shù),可判斷出分子的空間構(gòu)型;
(4)B、N均屬于非金屬元素,二者形成的化學(xué)鍵是極性共價鍵;根據(jù)其結(jié)構(gòu)與石墨相似,層與層之間應(yīng)該靠分子間作用力結(jié)合.
(5)金剛石晶胞是立方體,其中8個頂點有8個碳原子,6個面各有6個碳原子,立方體內(nèi)部還有4個碳原子,所以金剛石的一個晶胞中含有的碳原子數(shù)=8× +6× +4=8,因此立方氮化硼晶胞中應(yīng)該含有4個N和4個B原子.一個晶胞中的質(zhì)量為,一個立方氮化硼晶胞的體積是(361.5pm)3。
解析::(1)由圖可知B2O3與CaF2和H2SO4反應(yīng)即生成BF3,同時還應(yīng)該產(chǎn)生硫酸鈣和水,方程式為;B2O3與氨氣在高溫下反應(yīng)即生成BN和水,方程式為;
(2)基態(tài)B原子的電子排布式為1s22s2sp1;B與N均位于第二周期,電負性從左向右依次遞減,所以N的電負性大于B;BN中B元素的化合價為+3;
(3)依據(jù)價層電子對互斥理論,BF3的孤對電子對數(shù)= (4-4×1)=0,并且價層電子對數(shù)為3,所以BF3分子為平面正三角形結(jié)構(gòu),鍵角為120°,雜化方式為sp2;BF4-中心原子的孤對電子對數(shù)= (4-4×1)=0,其價層電子對數(shù)為4,所以其結(jié)構(gòu)為正四面體;(4)B、N均屬于非金屬元素,二者形成的化學(xué)鍵是極性共價鍵;根據(jù)石墨結(jié)構(gòu)可知六方氮化硼晶體中,層與層之間靠分子間作用力結(jié)合;(5)金剛石晶胞是立方體,其中8個頂點有8個碳原子,6個面各有6個碳原子,立方體內(nèi)部還有4個碳原子,所以金剛石的一個晶胞中含有的碳原子數(shù)=8× +6× +4=8,因此立方氮化硼晶胞中應(yīng)該含有4個N和4個B原子.一個晶胞中的質(zhì)量為,一個立方氮化硼晶胞的體積是(361.5pm)3,密度是 g·cm-3。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖所示是原電池的裝置圖(為電流表)。請回答:
(1)若C為稀H2SO4溶液,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),B電極材料為Fe且做負極,則A電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為____________;
(2)若C為CuSO4溶液,A電極材料為Zn,B電極材料為石墨,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),此時B為______極,反應(yīng)一段時間后B電極上能夠觀察到的現(xiàn)象是______________________;
(3)若C為NaOH溶液,A電極材料為Al,B電極材料為Mg,負極上發(fā)生的電極反式為___________________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)環(huán)境污染的說法不正確的是( )
A.燃煤時加入適量生石灰,可減少廢氣中SO2的量
B.pH在5.6~7之間的降水通常稱為酸雨
C.光化學(xué)煙霧的形成主要與NOx和碳氫化合物有關(guān)
D.含磷洗滌劑會導(dǎo)致水體污染
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【題目】原子序數(shù)大于4的主族元素X、Y的離子、核外電子層結(jié)構(gòu)相同,則關(guān)于X、Y兩元素的敘述正確的是
A. X的原子序數(shù)小于Y的原子序數(shù)
B. X、Y的核電荷數(shù)之差是(m-n)
C. Y元素的族序數(shù)與X元素的族序數(shù)之差是8-(m+n)
D. X和Y處于同一周期
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【題目】(一)十氫萘是具有高儲氫密度的氫能載體,經(jīng)歷“十氫萘(C10H18)→四氫萘(C10H12)→萘(C10H8)”的脫氫過程釋放氫氣。已知:ΔH1>ΔH2>0
C10H18(l)C10H12(l)+3H2(g) ΔH1
C10H12(l)C10H8(l)+2H2(g) ΔH2
請回答:
(1)則C10H8(l)+5H2(g)C10H18(l) ΔH3=___________。
(2)有利于提高上述反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的條件是:___________。
A.高溫高壓 B.低溫低壓 C.高溫低壓 D.低溫高壓
(3)研究表明,將適量十氫萘置于恒容密閉反應(yīng)器中,升高溫度帶來高壓,該條件下也可顯著釋氫,理由是:_______________________________。
(4)溫度335℃時,在恒容密閉反應(yīng)器中進行高壓液態(tài)十氫萘(1.00mol)催化脫氫實驗,測得C10H12和C10H8的產(chǎn)率x1和x2(以物質(zhì)的量分數(shù)計)隨時間的變化關(guān)系,如下圖所示。
在8h時,反應(yīng)體系內(nèi)氫氣的量為:_________ mol(忽略其他副反應(yīng))。
②已知反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示,x1顯著低于x2的原因是:_________________________。
(二)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),以H2O和N2為原料,熔融NaOH—KOH為電解質(zhì),納米Fe2O3作催化劑,在250℃和常壓下可實現(xiàn)電化學(xué)合成氨。
(5)陰極區(qū)發(fā)生的變化可視為按兩步進行。先發(fā)生的電極反應(yīng)式為:________________________,隨后發(fā)生反應(yīng):2Fe+3H2O+N2==2NH3+Fe2O3。
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【題目】下圖為元素周期表短周期的一部分,Z原子的電子層數(shù)為n,最外層電子數(shù)為2n+1。下列敘述錯誤的是 ( )
A. 氫和R、W三種元素形成的陰離子有3種以上
B. RY2分子中每個原子的最外層均為8電子結(jié)構(gòu)
C. R、Y、Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性依次增強
D. X、Z的氫化物的熱穩(wěn)定性和還原性,都依次減弱
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【題目】有下列3種有機化合物
A:CH2═CH2 B: C:CH3COOH
(1)寫出化合物A中官能團的名稱;
(2)3種化合物中能使溴的四氯化碳溶液褪色的物質(zhì)和溴的四氯化碳溶液反應(yīng)的化學(xué)方程為:;具有特殊氣味、常做有機溶劑的是(寫名稱).
(3)3種化合物中能與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)的是(寫名稱).
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【題目】高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓.高鐵電池的總反應(yīng)為:3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列敘述不正確的是( 。
A.放電時負極反應(yīng)為:Zn﹣2e﹣+2OH﹣=Zn(OH)2
B.充電時陽極反應(yīng)為:Fe(OH)3﹣3e﹣+5OH﹣=FeO42﹣+4H2O
C.放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子,正極有1 mol K2FeO4被氧化
D.放電時正極附近溶液的堿性減弱
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