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氮化硼（ BN）是一種重要的功能陶瓷材料．以天然硼砂（主要成分Na₂B₄O₇）為起始物，經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到BN和火箭高能燃料及有機合成催化劑BF₃的過程如下：

（1）寫出由B₂O₃制備BF₃的化學(xué)方程式
B₂O₃+3CaF₂+3H₂SO₄
△

2BF₃↑+3CaSO₄+3H₂O
B₂O₃+3CaF₂+3H₂SO₄
△

2BF₃↑+3CaSO₄+3H₂O
，BF₃中，B原子的雜化軌道類型為
sp²
sp²
．
（2）已知：硼酸的電離方程式為H₃BO₃+H₂O?[B（OH）₄]^-+H⁺，試依據(jù)上述反應(yīng)寫出[Al（ OH）₄]^-的結(jié)構(gòu)式
，并推測1mol NH₄BF₄（氟硼酸銨）中含有
2N_A
2N_A
個配位鍵．
（3）由12個硼原子構(gòu)成如圖1的結(jié)構(gòu)單元，硼晶體的熔點為1873℃，則硼晶體的1個結(jié)構(gòu)單元中含有
30
30
個B-B鍵．

（4）氮化硼（BN）晶體有多種相結(jié)構(gòu)．六方相氮化硼（晶體結(jié)構(gòu)如圖2）是通常存在的穩(wěn)定相可作高溫潤滑劑．立方相氮化硼（晶體結(jié)構(gòu)如圖3）是超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性．
①關(guān)于這兩種晶體的說法，不正確的是
ad
ad
（填字母）．
a.兩種晶體均為分子晶體
b.兩種晶體中的B-N鍵均為共價鍵
c.六方相氮化硼層間作用力小，所以質(zhì)地軟
d.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵，所以硬度大
②六方相氮化硼晶體結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電，原因是
六方相氮化硼晶體的片狀結(jié)構(gòu)中沒有自由電子
六方相氮化硼晶體的片狀結(jié)構(gòu)中沒有自由電子
．
（5）一種硼酸鹽的陰離子為B₃O₆^n-，B₃O₆^n-結(jié)構(gòu)中只有一個六元環(huán)，B的空間化學(xué)環(huán)境相同，O有兩種空間化學(xué)環(huán)境，畫出B₃O₆^n-的結(jié)構(gòu)圖（注明所帶電荷數(shù)）
．

【考點】晶胞的計算；原子軌道雜化方式及雜化類型判斷．

【答案】B₂O₃+3CaF₂+3H₂SO₄

△

2BF₃↑+3CaSO₄+3H₂O；sp²；菁優(yōu)網(wǎng)

；2N_A；30；ad；六方相氮化硼晶體的片狀結(jié)構(gòu)中沒有自由電子；菁優(yōu)網(wǎng)

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/11/19 8:0:1組卷：10引用：1難度：0.3

相似題

1．（1）下列數(shù)據(jù)是對應(yīng)物質(zhì)的熔點（℃）
NaCl Na₂O AlF₃ AlCl₃ BCl₃ Al₂O₃ CO₂ SiO₂
801 920 1291 190 -109 2073 -57 1723
據(jù)此作出的下列判斷中，錯誤的是

A、鋁的化合物晶體中不存在離子晶體
B、表中只有BCl₃、干冰是分子晶體
C、同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體
D、不同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體
（2）SiO₂晶體結(jié)構(gòu)片斷如圖（）所示．SiO₂晶體中Si原子數(shù)目和Si-O鍵數(shù)目的比例為

．
通常人們把拆開1mol 某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能．
化學(xué)鍵 Si-O Si-Si O=O
鍵能/KJ?mol^-1 460 176 498
Si（s）+O₂（g）

高溫

SiO₂（s），該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=

（3）與鋁同周期的磷單質(zhì)及其化合物有廣泛應(yīng)用．
①三聚磷酸可視為三個磷酸分子（磷酸結(jié)構(gòu)式見圖）之間脫去兩個水分子產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)式為

．三聚磷酸鈉（俗稱“五鈉”）是常用的水處理劑，其化學(xué)式為

．
②次磷酸鈉（NaH₂PO₂）可用于化學(xué)鍍鎳．NaH₂PO₂中P元素的化合價為

；
化學(xué)鍍鎳的溶液中含有Ni²⁺和H₂PO₂^-，在酸性等條件下發(fā)生下述反應(yīng)：
（a）

Ni²⁺+

H₂PO₂^-+

→

Ni+

H₂PO₃^-+

（b）6H₂PO₂^-+2H⁺=2P+4H₂PO₃+3H₂
（4）氫氣是新型清潔能源，鑭（La）和鎳的合金可做儲氫材料．該合金的晶胞如圖所示，晶胞中心有一鎳原子，其它鎳原子都在晶胞面上，該晶體的化學(xué)式是

．
發(fā)布：2024/11/19 8:0:1組卷：41引用：1難度：0.5
解析
2．元素周期表中第四周期元素由于受3d電子的影響，性質(zhì)的遞變規(guī)律與短周期元素略有不同。Ⅰ．第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大，總趨勢是逐漸增大的。
鎵（₃₁Ga）的M層電子排布式是

；
₃₁Ga的第一電離能卻明顯低于₃₀Zn,原因是

；
Ⅱ．第四周期過渡元素的明顯特征是形成多種多樣的配合物。
（1）CO和NH₃可以和很多過渡金屬形成配合物。CO與N₂互為等電子體，CO分子中C原子上有一孤電子對，C、O原子都符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則CO的結(jié)構(gòu)式可表示為

。NH₃分子中N原子的雜化方式為

雜化，NH₃分子的空間立體構(gòu)型是

。
（2）兩分子H₃PO₄發(fā)生脫水生成焦磷酸：

則三分子H₃PO₄脫去兩分子H₂O生成三磷酸，其結(jié)構(gòu)式為

，四分子H₃PO₄脫去四分子H₂O生成的四偏磷酸屬于

元酸。
（3）如圖甲所示為二維平面晶體示意圖，所表示的化學(xué)式為AX₃的是

。

（4）Ti的氧化物和CaO相互作用能形成鈦酸鹽CaTiO₃，CaTiO₃的晶體結(jié)構(gòu)如圖乙所示（Ti⁴⁺位于立方體的頂點）。該晶體中，Ti⁴⁺和周圍

個O^2-相緊鄰。
（5）Fe能形成多種氧化物，其中FeO晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型。晶體中實際上存在空位、錯位、雜質(zhì)原子等缺陷，晶體缺陷對晶體的性質(zhì)會產(chǎn)生重大影響。由于晶體缺陷，在晶體中Fe和O的個數(shù)比發(fā)生了變化，變?yōu)镕e_xO（x＜1），若測得某Fe_xO晶體密度為5.71g?cm^-3，晶胞邊長為4.28×10^-10 m,則Fe_xO中x=

（用代數(shù)式表示，不要求算出具體結(jié)果）。
發(fā)布：2024/11/19 8:0:1組卷：3引用：1難度：0.3
解析
3．磷酸鐵鋰是一種新型鋰離子電池電極材料。其特點是放電容量大，價格低廉，無毒性，不會造成環(huán)境污染，世界各國正競相實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：
（1）基態(tài)Fe原子中，電子占據(jù)的最高能層的符號為

，該能層具有的原子軌道數(shù)為

，電子數(shù)為

；基態(tài)Fe²⁺與Fe³⁺單電子數(shù)目之比為

。
（2）濃磷酸在常溫下呈黏稠狀，原因是.

，濃磷酸在200～300℃時脫水生成焦磷酸（化學(xué)式：H₄P₂O₇），焦磷酸的結(jié)構(gòu)式為

，其中P的價層電子對數(shù)為

，雜化軌道類型為

。
（3）Li⁺與H^-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，r（Li⁺）

r（H^-）（填“＞”或“＜”）；原因是

。
Li₂O晶胞如圖所示。已知晶胞參數(shù)為0.4665nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為N_A，則Li₂O的密度為

g?cm^-3（列出計算式）。
發(fā)布：2024/11/19 8:0:1組卷：6引用：1難度：0.3
解析

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NaCl	Na₂O	AlF₃	AlCl₃	BCl₃	Al₂O₃	CO₂	SiO₂
801	920	1291	190	-109	2073	-57	1723

化學(xué)鍵	Si-O	Si-Si	O=O
鍵能/KJ?mol^-1	460	176	498