立方氮化硼是一種自然界不存在的人工合成超硬材料,硬度僅次于金剛石,是超硬材料領(lǐng)域的最重要成就之一.請回答下列問題:

(1)在第二周期,原子的第一電離能一般隨核電荷數(shù)的增大而逐漸
 
,比較下列原子的第一電離能:Be
 
 B,N
 
O(填“>”“<”),其原因是
 

(2)圖甲為立方氮化硼的晶胞,則氮化硼的化學(xué)式為
 
,該晶體中B原子填充N原子的
 
空隙.
若該晶胞的邊長為a cm,那么該晶體的密度為
 
g/cm3(只要求列出算式).
(3)立方氮化硼的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石的結(jié)構(gòu)相似,但其熔點(diǎn)比金剛石的低,試分析其原因
 

(4)立方氮化硼由六方氮化硼在高溫高壓下制備,六方氮化硼又稱“白玉墨”,結(jié)構(gòu)和許多性質(zhì)與石墨相似,六方氮化硼中N原子的雜化軌道類型為
 
,請?jiān)趫D乙的方框中畫出六方氮化硼的平面結(jié)構(gòu)示意圖(用“○”代表N原子,用“●”代表B原子,每種原子不少于7個(gè)).
考點(diǎn):晶胞的計(jì)算
專題:化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)
分析:(1)同周期原子的第一電離能一般隨核電荷數(shù)的增大而呈增大趨勢,Be原子中2s軌道處于全充滿狀態(tài),N原子中2p軌道處于半充滿狀態(tài),是比較穩(wěn)定的狀態(tài),故它們的第一電離能高于兩邊相鄰的原子;
(2)根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中N、B原子數(shù)目確定化學(xué)式;由晶胞結(jié)構(gòu)可知,B原子位于4個(gè)N原子形成的四面體的中心位置;根據(jù)晶胞含有微粒數(shù)目計(jì)算晶胞的質(zhì)量,根據(jù)ρ=
m
V
計(jì)算密度;
(3)都屬于原子晶體,根據(jù)鍵長分析,鍵長越長熔點(diǎn)越低;
(4)六方氮化硼晶體與石墨結(jié)構(gòu)相似,石墨層內(nèi)為鄰近的三個(gè)碳原子形成三個(gè)共價(jià)單鍵并排列成平面正六邊形的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),將正六邊形間位位置的3個(gè)C原子換成3個(gè)B原子即得六方氮化硼的層內(nèi)平面結(jié)構(gòu),根據(jù)B原子成鍵判斷其雜化方式.
解答: 解:(1)同周期原子的第一電離能一般隨核電荷數(shù)的增大而呈增大趨勢,Be原子中2s軌道處于全充滿狀態(tài),N原子中2p軌道處于半充滿狀態(tài),是比較穩(wěn)定的狀態(tài),故它們的第一電離能高于兩邊相鄰的原子,故第一電離能Be>B、N>O,
故答案為:增大;>;>;Be原子中2s軌道處于全充滿狀態(tài),N原子中2p軌道處于半充滿狀態(tài),是比較穩(wěn)定的狀態(tài),故它們的第一電離能高于兩邊相鄰的原子;
(2)晶胞中N原子數(shù)目=8×
1
8
+6×
1
2
=4、B原子數(shù)目=4,故氮化硼的化學(xué)式為BN;由晶胞結(jié)構(gòu)可知,B原子位于4個(gè)N原子形成的四面體的中心位置,故B原子填充N原子的正四面體空隙;晶胞的質(zhì)量=
4×25g
NA
,晶胞的體積為a3cm3,根據(jù)晶胞密度ρ=
m
V
=
4×25g
NA
a3 cm3
=
100
a3×NA
g/cm3,
故答案為:BN;四面體;
100
a3×NA
g/cm3
(3)都屬于原子晶體,立方氮化硼晶體中氮硼鍵的鍵長比金剛石晶體中碳碳鍵的鍵長要長,故熔點(diǎn)比金剛石的低,
故答案為:立方氮化硼晶體中氮硼鍵的鍵長比金剛石晶體中碳碳鍵的鍵長要長,故熔點(diǎn)比金剛石的低;
(4)六方氮化硼晶體與石墨結(jié)構(gòu)相似,石墨層內(nèi)為鄰近的三個(gè)碳原子形成三個(gè)共價(jià)單鍵并排列成平面正六邊形的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),將正六邊形間位位置的3個(gè)C原子換成3個(gè)B原子即得六方氮化硼的層內(nèi)平面結(jié)構(gòu),B原子成3個(gè)B-C鍵、變化孤對電子,故B原子采取sp2雜化,六方氮化硼的平面結(jié)構(gòu)示意圖為,
故答案為:sp2
點(diǎn)評:本題考查電離能、晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算、熔沸點(diǎn)比較、雜化軌道等,難度中等,(4)畫圖為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn),掌握識記中學(xué)常見晶胞結(jié)構(gòu).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列用來表示物質(zhì)變化的反應(yīng)式中,錯(cuò)誤的是( 。
A、鋼鐵腐蝕時(shí)可能發(fā)生的正極反應(yīng):2H2O+O2+4e-═4OH-
B、向KHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液使pH=7:SO42-+H++Ba2++OH-═BaSO4↓+H2O
C、明礬水解的離子方程式:Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+
D、K37ClO3與濃鹽酸(HCl)在加熱時(shí)生成氯氣:K37ClO3+6HCl═K37Cl+3Cl2↑+3H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列各溶液中,微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系不正確的是( 。
A、c(NH4+)相等的(NH42SO4溶液和(NH42CO3溶液 c[(NH42SO4]<[(NH42CO3]
B、0.1mol/L的HCOOH溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(H+
C、0.1mol/L某二元弱酸強(qiáng)堿鹽NaHA溶液中:c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)
D、10mL0.5mol/L CH3COONa溶液與6mL1mol/L鹽酸混合 c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列各組離子在溶液中能夠大量共存,當(dāng)溶液中的pH=1時(shí),有氣體產(chǎn)生;而當(dāng)溶液中的pH=13時(shí),又能生成沉淀.則該組離子可能是( 。
A、Na+、K+Al
O
-
2
、C
O
2-
3
B、Fe2+、Na+、S
O
2-
4
、N
O
-
3
C、Mg2+、N
H
+
4
C
O
2-
3
、Cl-
D、Ba2+、K+、Cl-、Mn
O
-
4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

阿伏加德羅常數(shù)的值約為6.02×1023mol-1,下列敘述中錯(cuò)誤的是( 。
①12.4g白磷晶體中含有的P-P鍵數(shù)是0.6×6.02×1023
②電解精煉銅時(shí)轉(zhuǎn)移了6.02×1023個(gè)電子,陽極溶解32g銅
③7.8g Na2S和Na2O2的混合物中含有的陰離子數(shù)大于0.1×6.02×1023
④2mol SO2和1mol O2混合在V2O5存在的條件下于密閉容器中加熱反應(yīng)后,容器內(nèi)物質(zhì)分子數(shù)大于2×6.02×1023
⑤2.9g 2CaSO4?H2O含有的結(jié)晶水分子數(shù)為0.02×6.02×1023(2CaSO4?H2O式量為290)
⑥含0.2mol H2SO4的濃硫酸與足量銅反應(yīng),生成SO2的分子數(shù)為0.1×6.02×1023
A、①②③④⑤B、①③④⑤⑥
C、②③⑤⑥D、③④⑤⑥

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

金屬鈣線是煉制優(yōu)質(zhì)鋼材的脫氧脫磷劑,某鈣線的主要成分為金屬M(fèi)和Ca,并含有3.5%的CaO.
(1)將鈣線試樣溶于稀鹽酸后,加入硫氰化鉀溶液,無明顯現(xiàn)象,再滴加新制氯水溶液變紅,由此可知金屬M(fèi)為
 
,基態(tài)M原子的電子排布式為
 
,該元素位于周期表的
 
區(qū),又知上述實(shí)驗(yàn)中滴加新制氯水溶液變紅的原因是生成了配合物K3M(SCN)n,則n=
 

(2)Ca與最活潑的非金屬元素A形成化合物D,其中A離子的符號為
 
;D的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中陽離子的配位數(shù)為
 
;若該晶體的密度為a g?cm-3,則晶胞的體積是
 
(只要求列出算式).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(Ⅰ)多項(xiàng)選擇題
下列說法正確的是
 

A.苯與B3N3H6互為等電子體,且分子中原子共平面
B.乙烯和二氧化碳中碳原子均采用sp2雜化
C.NC13是非極性分子,H2O2是極性分子
D.P和S屬于第三周期元素,S的電負(fù)性強(qiáng)于P
(Ⅱ)空氣質(zhì)量高低直接影響著人類的生產(chǎn)和生活,能夠污染空氣的成分有多種,常見的有SO2、CO、NO2、O3和可吸入顆粒物等.請回答下列問題:
(1)S、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)?div id="8ahomel" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

(2)SO2、CO、NO2、O3常溫下均為氣體,固態(tài)時(shí)均屬于
 
晶體.
(3)甲醛(HCHO)是室內(nèi)主要空氣污染物之一(其沸點(diǎn)是-19.5℃),甲醇(CH3OH)是“假酒”中的主要有害物質(zhì)(其沸點(diǎn)是 64.65℃).甲醛分子中C原子采取
 
雜化軌道方式.甲醇的沸點(diǎn)明顯高于甲醛的主要原因是
 

(4)CuCl的鹽酸溶液能夠與CO發(fā)生反應(yīng):CuCl+CO+H2O=Cu(CO)Cl?H2O,該反應(yīng)可用于測定空氣中CO含量.
①寫出銅原子的基態(tài)電子排布式
 

②CuCl的晶體結(jié)構(gòu)如下圖甲所示,與同一個(gè)Cl-距離最近的相鄰Cu+
 
個(gè).若將CuCl晶胞中的Cu+離子和Cl-離子全部換成C原子,則成為金剛石的晶胞,則一個(gè)金剛石晶胞中含有
 
C原子.

③Cu(CO)Cl?H2O的結(jié)構(gòu)如上圖乙所示,圖中標(biāo)示出8個(gè)是共價(jià)鍵,其中6個(gè)是配位鍵,請?jiān)趫D中用箭頭標(biāo)示出.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知通常狀況下甲、乙、丙、丁等為氣體單質(zhì),A、B、C、D、E、F、G、H等為化合物,其中A、B、E、G均為氣體,C為常見液體.反應(yīng)①②③都是重要的化工反應(yīng),反應(yīng)④是重要的實(shí)驗(yàn)室制取氣體的反應(yīng).有關(guān)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(反應(yīng)條件均已略去):

請回答下列問題:
(1)反應(yīng)④的化學(xué)方程式為
 

(2)B和E在一定條件下可發(fā)生反應(yīng),這是一個(gè)具有實(shí)際意義的反應(yīng),可消除E對環(huán)境的污染,該反應(yīng)氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為
 

(3)0.1mol?L-1A溶液和0.1mol?L-1B溶液等體積混合,溶液呈
 
性,原因是
 
(用離子方程式說明).
(4)請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)D晶體中的陽離子:
 

(5)pH相同的A、D、H三種溶液,由水電離出的c(OH-)的大小關(guān)系是(用A、D、H表示):
 

(6)向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中,加入1mol?L-1A的溶液100mL,恰好使混合物全部溶解,且放出336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的氣體,向所得溶液中加入KSCN溶液,溶液無紅色出現(xiàn);若取同質(zhì)量的Fe、FeO、Fe3O4混合物,加入1mol?L-1H溶液,也恰好使混合物全部溶解,且向所得溶液中加入KSCN溶液,溶液也無紅色出現(xiàn),則所加入的H溶液的體積是
 
mL.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

實(shí)驗(yàn)室要配制2.5mol/L的稀硫酸溶液100mL,回答下列問題:
(1)用量筒量取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%,密度為1.84g/mL的濃硫酸
 
mL.
(2)配制時(shí),必須使用的儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外,還缺少的儀器是
 

(3)配制溶液的過程中,其他操作都正確,下列操作會使所配溶液濃度偏高的是
 

A.量取濃硫酸時(shí),仰視讀數(shù)
B.洗滌量取濃H2SO4后的量筒,并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中
C.稀釋硫酸時(shí),有溶液濺到桌面上
D.沒有洗滌稀釋硫酸的燒杯和玻璃棒
E.定容搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面低于標(biāo)線,又用膠頭滴管加蒸餾水至標(biāo)線
F.容量瓶不干燥
(4)從容量瓶中取該溶液40mL,與5mol/L的NaOH溶液
 
mL恰好完全反應(yīng),反應(yīng)后溶液中的c(Na+)=
 
(忽略溶液混合過程中的體積變化).

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