硼元素在化学中有很重要的地位,硼及其化合物广泛应用于永磁材料、超导材料、富燃料材料、复合材料等高新材料领域。(1)三氟化硼在常温常压下为具有刺鼻恶臭和强刺激性的

硼元素在化学中有很重要的地位,硼及其化合物广泛应用于永磁材料、超导材料、富燃料材料、复合材料等高新材料领域。(1)三氟化硼在常温常压下为具有刺鼻恶臭和强刺激性的

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硼元素在化学中有很重要的地位,硼及其化合物广泛应用于永磁材料、超导材料、富燃料材料、复合材料等高新材料领域。
(1)三氟化硼在常温常压下为具有刺鼻恶臭和强刺激性的无色有毒腐蚀性气体,其分子的立体构型为________,B原子的杂化类型为________。
(2)磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。图(a)是磷化硼晶体的晶胞示意图,则磷化硼的化学式为________,该晶体的晶体类型是________。
(3)正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体,层内的H3BO3分子间通过氢键相连[如图(b)]。
①硼酸分子中B最外层有________个电子,1 mol H3BO3的晶体中有________mol氢键。
②硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B(OH)3·H2O,它电离生成少量[B(OH)4]和H离子。则硼酸为________元酸,[B(OH)4]含有的化学键类型为________。

答案
(1)平面三角形 sp2
(2)BP 原子晶体
(3)①6 3 ②一 共价键、配位键
解析
(1)BF3分子中,B原子形成了3个σ键,不含孤电子对,故杂化轨道数为3,杂化方式为sp2杂化,BF3分子立体构型为平面三角形。(2)一个晶胞中含有B原子的个数为8×+6×=4个,P原子个数为4个,故化学式为BP;磷化硼晶体中只含共价键且耐磨,为原子晶体。(3)①由图可知,B原子形成了三个共价单键,最外层电子数为6;1 mol H3BO3的晶体中含有3 mol H原子,每个H原子都与相邻的O原子形成氢键,故氢键个数为3 mol;②1 mol B(OH)3·H2O可电离出1 mol H,故硼酸为一元酸;[B(OH)4]离子中B原子有一个空的2p轨道,而OH含有孤电子对,两者之间可以形成配位键。
举一反三
第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。
(1)①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为____________。
②下列叙述不正确的是________。(填字母)
A.因为HCHO与水分子间能形成氢键,所以CH2O易溶于水
B.HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C.C6H6分子中含有6个σ键和1个大π键,C2H2是非极性分子
D.CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
③氰酸(HOCN)是一种链状分子,它与异氰酸(HNCO)互为同分异构体,其分子内各原子最外层均已达到稳定结构,试写出氰酸的结构式________。
(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是________________________________________________________________________。
②六氰合亚铁离子[Fe(CN)6]4 中不存在________。
A.共价键 B.非极性键 C.配位键 
D.σ键 E.π键
写出一种与 CN互为等电子体的单质的分子式________。
(3)根据元素原子的外围电子排布特征,可将周期表分成五个区域,其中Ti属于________区。
(4)一种Al—Fe合金的立体晶胞如图所示。请据此回答下列问题:

①确定该合金的化学式____________。
②若晶体的密度为ρ g/cm3,则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离(用含ρ的代数式表示,不必化简)为__________cm。
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ⅤA族的氮、磷、砷(As)、锑(Sb)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅤA族元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。
(2)As原子核外M层电子的排布式为________________________________________________________________________。
(3)叠氮化钠(NaN3)用于汽车安全气囊中氮气的发生剂,写出与N3-互为等电子体的分子的化学式________(任写一种即可)。
(4)白磷(P4)的结构如图所示,P原子的轨道杂化方式是________。

(5)NO可以与许多金属离子形成配合物,例如[ Co(NO26]3,它可以用来检验K,其反应如下:3K+[Co(NO26]3=K3[Co(NO26]↓(亮黄色)。
①NO的立体构型是________。
②在K3[Co(NO26]中,中心离子的配位数为________。
(6)天然氨基酸的命名常用俗名(根据来源与性质),例如,最初从蚕丝中得到的氨基酸叫丝氨酸(HOCH2CHCOOHNH2)。判断丝氨酸是否存在手性异构体?________(填“是”或“否”)。
(7)砷化镓为第三代半导体,以其为材料制造的灯泡寿命长,耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示,其晶胞边长为c pm,则密度为________g·cm-3(用含c的式子表示,设NA为阿伏加德罗常数的值),a位置As原子与b位置As原子之间的距离为________pm(用含c的式子表示)。

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已知X,Y,Z,Q为短周期非金属元素,R是长周期元素,X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍;Y的基态原子有7种不同运动状态的电子;Z元素在地壳中含量最多;Q是电负性最大的元素;R+离子只有三个电子层且完全充满电子。
回答下列问题:(答题时,X、Y、Z、Q、R用所对应的元素符号表示)
(1)X元素为        ,X、Y、Z中第一电离能最大的是        
(2)已知Y2Q2分子存在如图所示的两种结构(球棍模型,短线不一定代表单键):

该分子中Y原子的杂化方式是        
(3)X与Y元素可以形成一种超硬新材料,其晶体部分结构如图所示,有关该晶体的说法正确的是    (填正确答案编号)。
A.该晶体属于分子晶体
B.此晶体的硬度比金刚石还大
C.晶体的化学式是X3Y4
D.晶体熔化时破坏共价键
(4)有一种AB型分子与Y单质分子互为等电子体,它是一种常用的还原剂,其化学式为             
(5)R的基态原子的电子排布式为         ,R与Z形成的某离子晶体的晶胞结构如图,则该晶体的化学式为         ,该晶体的密度为a g·cm-3,则晶胞的体积是         cm3
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已知:硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2N-CH2-COONa)即可得到配合物A。其结构如右图:

(1)Cu元素基态原子的外围电子排布式为     
(2)元素C、N、O的第一电离能由大到小排列顺序为    
(3)A中碳原子的轨道杂化类型为     
(4)1mol氨基乙酸钠(H2N-CH2-COONa)含有σ键的数目为     
(5)氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳。写出二氧化碳的一种等电子体:     (写化学式)。
(6)已知:硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体,其结构如图,则该化合物的化学式是     

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金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。
(1)基态Ni原子的价电子(外围电子)排布式为       ;
(2)金属镍能与CO形成配合物Ni(CO)4,写出与CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式              ;
(3)很多不饱和有机物在Ni催化下可与H2发生加成反应。
如①CH2=CH2、②HC≡CH、③、④HCHO,其中碳原子采取sp2杂化的分子有       (填物质序号),HCHO分子的立体结构为       形;
(4)Ni2+和Fe2+的半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO       FeO(填“<”或“>”);
(5)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如下图所示。该合金的化学式为       ;

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