结构模型六方最密堆积

_结构模型——六方晶胞一、综合题（共11题；共113分）(7分)氮化硼（BN）晶体有多种相结构．六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，只有层状结构，可作高温润滑剂．立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性．它们的晶体结构如图所示．谢谢阅读（1）基态硼原子的电子排布式为________．（2）下列关于这两种晶体的说法，正确的是________（填序号）．感谢阅读a．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大b．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软c．两种晶体的B﹣N键均为共价键d．两种晶体均为分子晶体e．立方相氮化硼的晶体晶胞中，含有4个B原子，4个N原子感谢阅读（3）六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为________，其结构与石墨相似却不精品文档放心下载导电，原因是________．（4）立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为________．该晶体的天然矿物在青藏高原地下约谢谢阅读300km的地壳中被发现．根据这一矿物形成事实，推断实验室中由六方相氮化硼合成立方相氮化硼时需感谢阅读要的条件应是________．（5）NH4BF4（氟硼酸铵）是合成氮化硼纳米管的原料之一，1molNH4BF4含有________mol配位键．感谢阅读【答案】（1）1s22s22p1（2）bce_（3）平面三角形；层状结构中没有自由移动的电子（4）sp3；高温高压（5）2【解析】【解答】解：（1）基态硼原子核外有5个电子，分别位于1s、2s、2p能级，根据构造原理知感谢阅读其基态的电子排布式1s22s22p1 ，故答案为：1s22s22p1；（2）a．立方相氮化硼中N原子与B原子之精品文档放心下载间形成单键，不含π键，属于原子晶体，所以硬度大，故a错误感谢阅读b．六方相氮化硼层间作用力为范德华力，所以质地软，故b正确；谢谢阅读c．两种晶体中的B﹣N键均为共价键，故c正确；感谢阅读d．立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性，属于原子晶体，故d错误，谢谢阅读e．立方相氮化硼的晶体与金刚石相似，晶胞中含有8个原子，B、N原子数目之比为1：1，含有4个B精品文档放心下载原子，4个N原子，故e正确．故选：bce；（3）六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子形成3个共价单键，且B原子不存在谢谢阅读孤电子对，所以构成的空间构型为平面三角形，该物质的层状结构中不存在自由移动的电子，所以不导精品文档放心下载电，故答案为：平面三角形；层状结构中没有自由移动的电子；（4）立方相氮化硼晶体中，硼原子形成4个σ感谢阅读键、没有孤电子对，杂化轨道数目为4，采取sp3杂化，精品文档放心下载立方相氮化硼晶体中，硼原子和四个N原子形成4个共价单键，所以B原子的杂化轨道类型为sp3 ，在感谢阅读地壳内部，离地面越深，其压强越大、温度越高，根据题干知，实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化精品文档放心下载硼需要的条件应是高温高压，故答案为：sp3；高温高压；（5）一个NH4BF4中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键，所以含有2个配位键，则1molNH4BF4含有2mol配位键．故答案为：2．感谢阅读_(7分)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如右图所示。精品文档放心下载（1）基态硼原子的电子排布式为________。（2）关于这两种晶体的说法，正确的是________(填序号)。感谢阅读a.立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大B.六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软C.两种晶体中的B－N键均为共价键D.两种晶体均为分子晶体（3）六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为________，其结构与石墨相似却不精品文档放心下载导电，原因是________。（4）立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为________。该晶体的天然矿物在青藏高原在下约精品文档放心下载300km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要精品文档放心下载的条件应是________。（5）NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1molNH4BF4含有________mol配位键。谢谢阅读【答案】（1）1s22s22p1（2）b、c（3）平面三角形；层状结构中没有自由移动的电子（4）sp3；高温高压（5）2_【解析】【解答】B位于第2周期ⅢA族，核外电子排布式1s22s22p1 ，形成的六方相氮化硼，每一个精品文档放心下载B与3个N原子相连，每1个N原子与3个B原子相连，形平面三角形，向空间发展成层状结构．六方谢谢阅读相氮化硼，不含π键，只含σ键，层与层之间通过范德华力结合在一起；B原子的电子全部成键，能源自谢谢阅读由移动的电子，不导电．立方相氮化硼每个B原子与4个N原子相连，每个N与2个B原子相连，构成感谢阅读正四面体，向空间发展形成网状结构．B原子的杂化方式为sp3 ，由于六方相氮化硼比立方相氮化硼稳感谢阅读定，所以由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是高温高压．根据配位键理论，NH4BF4有1个谢谢阅读N-H和一个B-F属于配位键。（1）基态硼原子核外有5个电子，分别位于1s、2s、2p能级，根据构造精品文档放心下载原理知其基态的电子排布式1s22s22p1 ，故答案为：1s22s22p1；（2）a．立方相氮化硼N原子和B原精品文档放心下载子之间存在共价单键，所以该化合物中含有σ键不存在π键，故不符合题意；精品文档放心下载B.六方相氮化硼层间为分子间作用力，作用力小，导致其质地软，故符合题意；感谢阅读C.非金属元素之间易形成共价键，所以N原子和B原子之间存在共价键，故符合题意；精品文档放心下载D.立方相氮化硼为空间网状结构，不存在分子，为原子晶体，故不符合题意；谢谢阅读故答案为：bc；（3）六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子形成3个共价单键，且B原子不存精品文档放心下载在孤电子对，所以构成的空间构型为平面三角形，该物质的层状结构中不存在自由移动的电子，所以不精品文档放心下载导电，故答案为：平面三角形；层状结构中没有自由移动的电子；（4）立方相氮化硼晶体中，硼原子和谢谢阅读四个N原子形成4个共价单键，所以B原子的杂化轨道类型为sp3 ，在地壳内部，离地面越深，其压谢谢阅读强越大、温度越高，根据题干知，实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是高温高压，精品文档放心下载故答案为：sp3；高温高压；（5）一个NH4BF4中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、B原子和感谢阅读其中一个F原子之间存在一个配位键，所以含有2个配位键，则1molNH4BF4含有2mol配位键，故答精品文档放心下载案为：2。(9分)（2018•卷Ⅲ）[化学——选修3：物质结构与性质]锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：感谢阅读（1）Zn原子核外电子排布式为________。_（2）黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能Ⅰ1（Zn）________Ⅰ1（Cu)(填谢谢阅读“大于”或“小于”)。原因是________。（3）ZnF2具有较高的熔点（872℃)，其化学键类型是________；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、谢谢阅读ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是________。感谢阅读（4）《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石（ZnCO3）入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3感谢阅读中，阴离子空间构型为________，C原子的杂化形式为________。谢谢阅读（5）金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为________。六棱柱底边边长为acm，精品文档放心下载高为ccm，阿伏加德罗常数的值为NA ，Zn的密度为________g·cm－3（列出计算式）。精品文档放心下载【答案】（1）[Ar]3d104s2（2）大于；Zn核外电子排布处于全充满的稳定状态，较难失电子精品文档放心下载（3）离子键；ZnF2为离子晶体，Cl、Br、I非金属性逐渐减弱，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2为分子晶体，分子精品文档放心下载晶体通常易溶于有机溶剂（4）平面三角形；sp2（5）六方最密堆积；65×6【解析】【解答】Zn是原子序数是30，其核外电子排布式为[Ar]3d104s2，Zn中电子排布处于全充满状态结构稳定比铜难失电子，所以锌的第一电离能大于铜；ZnF2的熔点较高，其属于离子晶体，根据相谢谢阅读似相溶推测ZnCl2、ZnBr2、ZnI2为分子晶体，分子晶体通常易溶于有机溶剂。CO32－中，中心原子孤对感谢阅读电子数=1×(4+2－3×2)=0，价层电子对数=0+3=3，所以空间构型为平面三角形，杂化形式为sp2。精品文档放心下载根据晶胞的特征可以判断其属于立方最密堆积，该晶胞中含有的Zn原子为12×1+2×1感谢阅读

_+3=6，因此ρ==65×6√3(10分)由B、N及Mg、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用途，回答下列向题：感谢阅读（1）Ni2+元素基态原子的电子排布式为________。谢谢阅读（2）经测定发现，N2O5固体由NO2+和NO3-同种离子组成，该固体中N原子杂化类型为________；与感谢阅读NO2+互为等电子体的微粒有________(写出一种)。精品文档放心下载（3）铵盐大多不稳定。NH4F、NH4I中，较易分解的是________，原因是________。精品文档放心下载（4）第二周期中，第一电离能介于B元素和N元素间的元素为________(填元素符号)感谢阅读（5）已知NiO的晶体结构如图所示。①NiO的晶体结构可描述为:氧原子位于面心和顶点，氧原子可形成正八面体空隙和正四面体空隙，镍原精品文档放心下载子填充在氧原子形成的空隙中。则NiO晶体中镍原子填充在氧原子形成的________体空隙中。谢谢阅读②已知MgO与NiO的晶体结构相同，其中Mg2+和Ni2+的离子半径分别为66pm和69pm，则熔点精品文档放心下载MgO________NiO(填“>”、“<”或“=”)，理由是________。感谢阅读（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原子相互交替排列如图左下图，感谢阅读其晶胞结构如右下图所示。设层内B-N核间距为apm，面间距为bpm，则该氮化硼晶体的密度为感谢阅读________g/cm3(用含a、b、NA的代数式表示)。精品文档放心下载_【答案】（1）1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8感谢阅读（2）sp、sp2；SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一种感谢阅读（3）NH4F；F原子半径比I原子小，H→F键比H→I键强(H→F更易形成)，F-更易夺取NH4+中的H+精品文档放心下载（4）Be、C、O（5）正八面；＞；Mg2+半径比Ni2+小，MgO的晶格能比NiO大谢谢阅读（6） 2(11+14)3√32 ×1030【解析】【解答】(1)Ni2+核外有26个电子，根据能量最低原理，电子排布式为1s22s22p63s23p63d8；感谢阅读(2)NO2+中N原子价电子对数是52-1=2，N原子杂化类型是SP、NO3-中N原子价电子对数是5+21=3，精品文档放心下载原子杂化类型是sp2；等电子体是原子数相同、价电子数也相同的微粒，所以NO2+的等电子体是SCN-、CO2、CS2、N3-等；谢谢阅读(3)F原子半径比I原子小，H→F键比H→I键强，F-更易夺取NH4+中的H+ ，所以NH4F更易分解；精品文档放心下载(4)同周期元素从左到右，第一电离能逐渐增大，由于ⅡA元素的S轨道全充满，第一电离能大于ⅢA元谢谢阅读素，ⅤA族元素P轨道半充满，第一电离能大于ⅥA的元素；所以第二周期中，第一电离能介于B元素和谢谢阅读N元素间的元素为Be、C、O；(5)①根据晶胞结构，镍原子前后、左右、上下各有1个氧原子，NiO晶体中镍原子填充在氧原子形成的精品文档放心下载正八面体空隙中；②离子半径越小，晶格能越大、熔点越高，Mg2+半径比Ni2+小，MgO的晶格能比精品文档放心下载NiO大，所以熔点MgO>NiO；(6)根据晶胞结构图，每个原子被6个六棱柱共用；根据均摊原则1个六棱柱中占用的B原子数是精品文档放心下载6×1=1、N原子数是6×1=1，晶胞的摩尔质量是(11+14)g/mol，晶胞的体积是3√32×1030，所以==2(11+14)g/cm3。5.(11分)元素及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用，回答下列问题：感谢阅读_（1）参照下图B、F元素的位置，依据第二周期元素第一电离能的变化规律，用小黑点标出C、N、O三感谢阅读种元素的相对位置。________（2）碳的一种单质的结构如图(a)所示，则碳原子的杂化轨道类型为________。感谢阅读（3）二卤化铅PbX2的熔点如图(b)所示，可推断：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性感谢阅读________(填“增强”、“不变”或“减弱”，下同)，共价性________。感谢阅读（4）NH3和F2在Cu催化下可发生反应4NH3+3F2 _ NF3+3NH4F，化学方程式中的5种物质所属的谢谢阅读晶体类型有________(填序号)。写出基态铜原子的价电子排布式________。精品文档放心下载a.离子晶体b.分子晶体c.原子晶体d.金属晶体_（5）BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：感谢阅读晶体R中含有的化学键包括________。（6）水杨酸第一级电离形成离子

，相同温度下，水杨酸的Ka2________苯酚(

)的Ka(填“>”“=”或“<”)，其原因是________。精品文档放心下载（7）碳的另一种单质C60可以与钾形成低温超导化合物，晶体结构如图(c)所示，K位于立方体的棱上和精品文档放心下载立方体的内部，此化合物的化学式为________；其晶胞参数为1.4nm，阿伏加德罗常数用NA表示，则晶谢谢阅读体的密度为________g·cm-3。(只需列出式子)谢谢阅读【答案】（1） （2）sp2（3）减弱；增强（4）abd；3d104s1 （5）离子键、共价键、配位键感谢阅读（6）<； 中形成分子内氢键，使其更难电离出H+（7）K3C60；4×837_【解析】【解答】（1）根据同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，N的价电子排布式为2s22p3 ，精品文档放心下载处于半满较稳定，第一电离能：B<C<O<N<F，答案为： 。（2）该单谢谢阅读质为石墨，石墨属于混合型晶体，根据图a，每个碳原子形成3个σ键，碳原子上没有孤电子对，碳原子感谢阅读的杂化轨道类型为sp2杂化。（3）由图b可见，PbX2的熔点依F、Cl、Br、I的顺序先减小后增大，且PbF2的熔点最高；同主族从上到下元素的非金属性减弱，说明依F、Cl、Br、I的顺序，PbX2中的化学键的离子性减弱，共价性增强。（4）NH3、F2、NF3属于分子晶体，Cu属于金属晶体，NH4F属于离子晶体，感谢阅读故答案为：abd。Cu原子核外有29个电子，基态Cu原子的核外电子排布式为谢谢阅读1s22s22p63s23p63d104s1 ，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1。（5）根据R的结构，R中阴、感谢阅读阳离子间为离子键，H3O+、 中都存在共价键和配位键，晶体R中含有的化学键为离子精品文档放心下载键、共价键、配位键。（6） 中可形成分子内氢键，使其更难电离出H+ ，所以相同温度精品文档放心下载下，水杨酸的Ka2<苯酚的Ka。（7）用“均摊法”，1个晶胞中含K：12×1+9=12，C60：8×1+6×1=4，K与C60的个数比为12:4=3:1，此化合物的化学式为K3C60。1个晶胞的体积为（1.4nm）3=1.43精品文档放心下载×-21cm3，1mol晶体的体积为1.43×10-21÷4×Ncm3，1mol晶体的质量为837g，晶10A体的密度为837g÷（1.43×10-21÷4×Ncm3）=4×837g/cm3。A(13分)第四周期中某些元素的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛应用感谢阅读_（1）现代化学中，常利用________上的特征谱线来鉴定元素。Ga的外围电子排布式为：________，基态感谢阅读Ga原子核外有________种运动状态不同的电子。感谢阅读（2）锗、砷、硒、溴的第一电离能由大到小的顺序为________（用元素符号表示）；其中锗的化合物四氯谢谢阅读化锗可用作光导纤维掺杂剂，其熔点为-49.5℃，沸点为83.1℃，则其晶体类型为________，中心原子的谢谢阅读杂化类型为________；砷酸的酸性弱于硒酸，从分子结构的角度解释原因________。精品文档放心下载（3）铁能形成[Fe(Bipy)2Cl2]ClO4等多种配合物（Bipy结构如下图A）。感谢阅读①该配合物中中心原子的化合价为________；与中心原子形成配位键的原子是________。精品文档放心下载②与ClO4-互为等电子体的一种非极性分子是________(举1例)。感谢阅读③1molBipy中所含σ键________mol。谢谢阅读（4）钛（Ti）被誉为“21世纪金属”，Ti晶体的堆积方式是六方最密堆积如图B所示，晶胞可用图C表精品文档放心下载示。设金属Ti的原子半径为acm，空间利用率为________。设晶胞中A点原子的坐标为（1，0，0），C感谢阅读点原子的坐标为（0，1，0），D点原子的坐标为（0，0，1），则B点原子的坐标为________。精品文档放心下载【答案】（1）原子光谱；4s24p1；31（2）Br>As>Se>Ge；分子晶体；sp3；H2SeO4的非羟基氧原子多，Se的正电性更高，羟基中的O原子精品文档放心下载的电子向Se偏移程度大，更容易电离出H+（3）+3；N、Cl；CCl4（SiF4等）；8精品文档放心下载（4）√2或74%；(2，1，1)_【解析】【解答】（1）现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素。Ga的外围电子排布式为谢谢阅读4s24p1 ，Ga是31号元素，故基态Ga原子核外有31种运动状态不同的电子。（2）锗、砷、硒、溴感谢阅读的第一电离能由大到小的顺序为Br＞As＞Se＞Ge；其中锗的化合物四氯化锗可用作光导纤维掺杂剂，其谢谢阅读熔点为-49.5℃，沸点为83.1℃，其熔、沸点较低，故其晶体类型为分子晶体，中心原子锗原子形成4个感谢阅读σ键、无孤电子对，故其杂化类型为sp3；砷酸的酸性弱于硒酸，是因为H2SeO4的非羟基氧原子多，Se感谢阅读的正电性更高，羟基中的O原子的电子向Se偏移程度大，更容易电离出H+。（3）①配合物感谢阅读[Fe(Bipy)2C12]ClO4的外界是ClO4- ，内界有Bipy和Cl-两种配体，Bipy是电中性的，所以，中心原子精品文档放心下载的化合价为+3；两种配体中N和Cl有孤电子对，故与中心原子形成配位键的原子是N和Cl。②ClO4-有谢谢阅读个原子、32个价电子，与ClO4-互为等电子体的有多种，其中属于非极性分子是CCl4和SiF4等。③谢谢阅读Bipy分子中有N—N、N—H、N—C、C—H等4种σ键，注意2个C原子上分别连接1个H，故1molBipy中所含σ键8mol。（4）由Ti晶体的晶胞结构示意图可知，该晶胞为平行六面体，其底是菱形，金精品文档放心下载属Ti的原子半径为acm，则底边长为2acm，底面的面积为2a×2a×sin60°=2√32。B点与底面连线的3个点构成正四面体，正四面体的高为√6×2，所以晶胞的高为√6×2×2=4√6，晶胞的精品文档放心下载 体积为底面的面积与高的积，即2√32×4√6 =8√23，根据均摊法可以求出该晶胞中有2个Ti原精品文档放心下载子，2个Ti原子的体积为2×43，所以，原子的空间利用率为2×43×100%=√2（或74%）。设晶胞中A点原子的坐标为（1，0，0），C点原子的坐标为（0，1，0），D点原子的坐标为（0，0，1），谢谢阅读B点的高度为晶胞高度的一半，由B点向底面作垂线，垂足为中线的三等分点，则垂足的坐标为(2，精品文档放心下载，0)，所以，B点原子的坐标为（2，1，1）。精品文档放心下载 (10分)铁被誉为“第一金属”，铁及其化合物在生活中有广泛应用。（1）基态Fe2＋的简化电子排布式为________。精品文档放心下载（2）实验室可用KSCN、苯酚（ ）来检验Fe3＋。N、O、S三种元素的第一电离能精品文档放心下载由大到小的顺序为________（用元素符号表示），苯酚中碳原子的杂化轨道类型为________。感谢阅读_（3）FeCl3的熔点为306℃，沸点为315℃。FeCl3的晶体类型是________。FeSO4常作净水剂和补铁感谢阅读剂，SO42-的立体构型是________。（4）羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1molFe(CO)5分子中含________molσ键，与CO精品文档放心下载互为等电子体的离子是________（填化学式，写一种）。谢谢阅读（5）氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为________。精品文档放心下载（6）氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。已知:氧化亚铁晶体的密度为ρg/cm3，NA代表阿伏加德罗常数谢谢阅读的值。在该晶胞中，与Fe2＋紧邻且等距离的Fe2＋数目为________；Fe2＋与O2-最短核间距为________精品文档放心下载pm。【答案】（1）[Ar]3d6

（2）N>O>S；sp2杂化（3）分子晶体；正四面体形精品文档放心下载（4）10；CN－或C22－（5）3∶1 （6）12；3√36感谢阅读

×1010【解析】【解答】考查物质结构与性质知识的综合运用，（1）Fe位于第四周期VIII族，基态Fe原子电子排布式为[Ar]3d64s2感谢阅读

，因此Fe2＋的简化电子排布式为[Ar]3d6；（2）同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，同主族从上到下第一电离能减小，即精品文档放心下载三种元素的第一电离能大小顺序是N>O>S；苯环的立体构型为平面正六边形，即C的杂化类型为sp2；精品文档放心下载（3）FeCl3的熔沸点低，符合分子晶体的性质，即FeCl3属于分子晶体，SO42－中中心原子S有4个σ键，感谢阅读孤电子对数为(6＋2－4×2)/2=0，价层电子对数为4，SO42－的立体构型为正四面体形；谢谢阅读（4）Fe与CO形成配位键，成键原子间只能形成一个σ键，因此1molFe(CO)5分子中含有10molσ键，谢谢阅读根据等电子体的定义，与CO互为等电子体的离子是CN－或C22－；精品文档放心下载（5）根据图1，Fe位于顶点、面心、内部，实际占有的个数为12×1/6＋2×1/2＋3=6，N位于内部，精品文档放心下载_实际占有的个数为2，因此铁、氮的微粒个数之比为6：2=3：1；谢谢阅读（6）根据图2，Fe2＋紧邻且等距离的Fe2＋的数目为12，Fe位于晶胞的顶点、面心，实际占有个数为8谢谢阅读×1/8＋6×1/2=4，O位于棱上和体心，实际占有的个数为12×1/4＋1=4，即化学式为FeO，晶胞的质精品文档放心下载量为4×72/NAg，令晶胞的边长为acm，则晶胞的体积为a3cm3 ，根据密度的定义，ρ=4×72/（NA感谢阅读×a3)，Fe2＋与O2－最短的核间距是边长的一半，因此最短核间距为3√36 ×1010pm。感谢阅读(10分)硼和氮的单质及一些化合物在工农业生产等领域有重要应用。回答下列问题:精品文档放心下载（1）N原子核外有________种不同运动状态的电子。基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道精品文档放心下载的形状为________。（2）经测定发现，N2O5固体由NO2+和NO3-两种离子组成，该固体中N原子杂化类型为________；与谢谢阅读NO2+互为等电子体的微粒有________(写出一种)。精品文档放心下载（3）铵盐大多不稳定。NH4F、NH4I中，较易分解的是________，原因是________。感谢阅读（4）第二周期中，第一电离能介于B元素和N元素间的元素为________(填“元素符号”)。精品文档放心下载（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I)，每个顶点为一个硼精品文档放心下载原子,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感谢阅读个原子为10B(其余为11B)，那么该结构单元有________种不同类型。感谢阅读（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II)，其精品文档放心下载晶胞结构如图III所示。设层内B-N核间距为apm，面间距为bpm，则该氮化硼晶体的密度为精品文档放心下载________g/cm3(用含a、b、NA的代数式表示)。精品文档放心下载_【答案】（1）七(或“7”)；哑铃形（2）sp、sp2；SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一种谢谢阅读（3）NH4F；F原子半径比I原子小，H→F键比H→I键强(H→F更易形成)，F-更易夺取NH4+中的H+谢谢阅读（4）Be、C、O（5）12；3（6）2[()()]或2()或2(1114)【解析】【解答】（1）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原子的电子排感谢阅读布式为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，感谢阅读呈哑铃形；（2）NO+中N的价电子数为52×01=2，杂化轨道类型为sp；NO-中N的价电子数为2353×01=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2子体的微粒有SCN-、CO2、CS2、N3-等；（3）NH4F、NH4I中，较易分解的是NH4F，原因是F原子半感谢阅读径比I原子小，H→F键比H→I键强(H→F更易形成)，F-更易夺取NH4+中的H+；（4）同一周期元素中，谢谢阅读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IIA族、第V族元素原子最外层电子处于该轨精品文档放心下载道的全充满、半充满的稳定状态，所以其第一电离能大于其相邻元素第一电离能介于B、N之间的第二周感谢阅读期元素有Be、C、O三种元素；（5）顶点数：20×3＝12（个）（共20个面，每个面均为正三角形，有谢谢阅读三个顶点，而每个顶点都同时属于5个面，所以有12个原子；当选定1个顶点后，与它最近的顶点数为感谢阅读5个，然后就是5个和1个，即二取代物有3种，即该结构单元有3种不同类型；（6）根据图III可知一精品文档放心下载个晶胞中含有N原子数为4×12×1=2，B原子数为8×11=2，将一个六边形切成相等的六个，每个的底为apm=a×1010cm，高为√2()2=√3pm，面积为6×1×a×√3=3√322=3√32202，晶胞的体积为3√3220210210303ρ2[()()]=2()=2(1114)。(14分)（2017•海南）[选修3：物质结构与性质]谢谢阅读（1）19-Ⅰ 下列叙述正确的有（）_某元素原子核外电子总数是最外层学@科网电子数的5倍，则其最高正价为+7精品文档放心下载钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能谢谢阅读高氯酸的酸性与氧化性均大于次氯酸的酸性和氧化性邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛的熔点（2）19-Ⅱ ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题：感谢阅读1）碳的一种单质的结构如图（a）所示。该单质的晶体类型为________，原子间存在的共价键类型有感谢阅读________，碳原子的杂化轨道类型为________。感谢阅读2）SiCl4分子的中心原子的价层电子对数为________，分子的立体构型为________，属于________分子（填精品文档放心下载“极性”或“非极性”）。3）四卤化硅SiX4的沸点和二卤化铅PbX2的熔点如图（b）所示。感谢阅读①SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是________。感谢阅读②结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化学键的离子精品文档放心下载性________、共价性________。（填“增强”“不变”或“减弱”）谢谢阅读4）碳的另一种单质C60可以与钾形成低温超导化合物，晶体结构如图（c）所示。K位于立方体的棱上和感谢阅读立方体的内部，此化合物的化学式为________；其晶胞参数为1.4nm，晶体密度为精品文档放心下载________g·cm-3。【答案】（1）AD（2）混合晶体；σ键、π键；sp2；4；正四面体；非极性；SiX4属于分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高；减弱；增强；K3C60；2.0精品文档放心下载_【解析】【解答】(1)解：A．某元素原子核外电子总数是最外层电子数的5倍，则该元素为Br，故最高谢谢阅读正价为+7，故A正确； B．同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但IIA谢谢阅读族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，则Na元素第一电离能小于Mg元素，但是Na元素第二感谢阅读电离能大于Mg元素，因为此时钠离子是全满为稳定结构，故B错误；谢谢阅读C．HClO中的+1价氯稳定性比HClO4中的+7价氯差，更容易得电子，故氧化性次氯酸大于高氯酸，故精品文档放心下载错误；D．邻羟基苯甲醛（ ）能形成分子内氢键，对羟基苯甲醛（ ）能形成分子间谢谢阅读氢键，形成分子间的氢键时沸点较高，形成分子内的氢键时沸点较低，所以邻羟基苯甲醛的熔点低于对谢谢阅读羟基苯甲醛，故D正确，故选AD．(2)解：1）碳的一种单质的结构如图（a）所示，应为石墨，属于混合型晶体，在石墨晶体中，感谢阅读同层的每一个碳原子以sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合，六个碳原子在同一个平面上形成了感谢阅读正六边形的环，伸展成片层结构，在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道，其中有一个2p电子．这些谢谢阅读轨道又都互相平行，并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面，形成了大π键．故答案为：混合晶体；σ感谢阅读键、π键；sp2；2）SiCl4分子的中心原子为Si，形成4个σ键，价层电子对数为4，具有正四面体结构，精品文档放心下载属于非极性分子，故答案为：4；正四面体；非极性；3）①四卤化硅的沸点逐渐升高，为分子晶体，沸点精品文档放心下载与相对分子质量有关，相对分子质量越大，沸点越高，故答案为：SiX4属于分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高；感谢阅读②PbX2的沸点逐渐降低，其中PbF2为离子晶体，PbBr2、PbI2为分子晶体，可知依F、Cl、Br、I次序，精品文档放心下载PbX2中的化学键的离子性减弱、共价性增强，故答案为：减弱；增强；4）K位于棱和体心，晶胞中的个数为12×1+9=12，C60位于定点和面心，个感谢阅读数为8×1+6×1=4，化学式为KC60，则晶胞的质量为4×837g，其晶胞参数为1.4nm=1.4×10﹣37cm，则体积为（1.4×10﹣7）3cm3，所以密度为=2.0g•cm﹣3，故答案为：K3C60；2.0．_(10分)氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料．以天然硼砂（主要成分Na2B4O7）为起始物，经过一系列反应可以得到BN和火箭高能燃料及有机合成催化剂BF3的过程如下：谢谢阅读（1）BF3中B原子的杂化轨道类型为________，BF3分子空间构型为________．精品文档放心下载（2）在硼、氧、氟、氮中第一电离能由大到小的顺序是（用元素符号表示）________．精品文档放心下载（3）已知：硼酸的电离方程式为H3BO3+H2O[B（OH）4]﹣+H+，试依据上述反应写出[Al（OH）谢谢阅读4]﹣的结构式________，并推测1molNH4BF4（氟硼酸铵）中含有________个配位键．感谢阅读（4）由12个硼原子构成如图1的结构单元，硼晶体的熔点为1873℃，则硼晶体的1个结构单元中含有精品文档放心下载________个B﹣B键．（5）氮化硼（BN）晶体有多种相结构．六方相氮化硼（晶体结构如图2）是通常存在的稳定相可作高温精品文档放心下载润滑剂．立方相氮化硼（晶体结构如图3）是超硬材料，有优异的耐磨性．感谢阅读①关于这两种晶体的说法，不正确的是________（填字母）．感谢阅读a．两种晶体均为分子晶体b．两种晶体中的B﹣N键均为共价键感谢阅读c．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软d．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大精品文档放心下载②六方相氮化硼晶体内B﹣N键数与硼原子数之比为________，其结构与石墨相似却不导电，原因是感谢阅读________．③立方相氮化硼晶体中，每个硼原子连接________个六元环．精品文档放心下载_【答案】（1）sp2杂化；平面正三角形（2）F＞N＞O＞B（3） ；2NA（4）30（5）ad；3：1；立方氮化硼晶体内无自由移动的电子；12精品文档放心下载【解析】【解答】解：（1）在BF3分子中B原子的价层电子对=3，且没有孤电子对，所以中心原子的杂精品文档放心下载化轨道类型是sp2杂化，所以它的空间构型是平面正三角形，故答案为：sp2杂化；平面正三角形；（2）谢谢阅读同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于精品文档放心下载其相邻元素，B、N、O、F元素处于同一周期且原子序数逐渐增大，N处于第VA族，所以第一电离能N精品文档放心下载＞O，B的第一电离能最小，第一电离能由大到小的顺序是：F＞N＞O＞B，故答案为：F＞N＞O＞B；谢谢阅读（3）在[Al（OH）4]﹣中Al采取sp3杂化，用最外层的四个空轨道接受O提供的孤对电子形成配合物，精品文档放心下载其结构式为 ，一个NH4BF4中N原子和其中一个H原子之间存在配位感谢阅读键、B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键，所以含有2个配位键，则1molNH4BF4含有2mol感谢阅读配位键，即2NA个配位键，故答案为： ；2NA；（4）在硼原子组成感谢阅读的正二十面体结构中，每5个面共用一个顶点，每个面拥有这个顶点的1，每个等边三角形拥有的顶点感谢阅读为：1×3=3，20个等边三角形拥有的顶点为：3×20=12，每2个面共用一个B﹣B键，每个面拥精品文档放心下载 _有这个B﹣B键的1，每个等边三角形占有的B﹣B键为：1×3=3，20个等边三角形拥有的B﹣B键为：3×20=30，故答案为：30；（5）①a．立方相氮化硼为空间网状结构，不存在分子，为原子晶体，精品文档放心下载a错误；b．非金属元素之间易形成共价键，所以N原子和B原子之间存在共价键，故b正确；c．六方相氮化硼层间为层状结构，分子间作用力，作用力小，导致其质地软，故c正确；d．立方相氮化硼N感谢阅读原子和B原子之间存在共价单键，所以该化合物中含有σ键不存在π键，故d错误；故选ad；②六方相谢谢阅读氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子形成3个共价单键，六方相氮化硼晶体内B﹣N键数与硼原子数谢谢阅读之比为3：1，该物质的层状结构中不存在自由移动的电子，所以不导电，故答案为：3：1；立方氮化硼感谢阅读晶体内无自由移动的电子；③氮化硼与金刚石的结构相似，立方相氮化硼晶体中，每个硼原子连接12个谢谢阅读六元环，故答案为：12．(12分)氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料．以天然硼砂（主要成分Na2B4O7）为起始物，经过一系列反应可以得到BN和火箭高能燃料及有机合成催化剂BF3的过程如下：谢谢阅读（1）写出由B2O3制备BF3的化学方程式________，BF3中，B原子的杂化轨道类型为________，BF3分子空间构型为________．感谢阅读（2）在硼、氧、氟、氮中第一电离能由大到小的顺序是（用元素符号表示）________．谢谢阅读（3）已知：硼酸的电离方程式为H3B03+H20[B（OH）4]﹣+H+，试依据上述反应写出[Al（OH）感谢阅读4]﹣的结构式________，并推测1molNH4BF4（氟硼酸铵）中含有________个配位键．感谢阅读（4）由12个硼原子构成如图1的结构单元，硼晶体的熔点为1873℃，则硼晶体的1个结构单元中含有谢谢阅读________个B﹣B键．（5）氮化硼（BN）晶体