(12分)氮化硼(BN)晶体有多种结构。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
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(12分)氮化硼(BN)晶体有多种结构。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 的晶体结构如图所示。
(1)关于这两种晶体的说法,正确的是 (填序号)。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B-N键均为共价键 | D.两种晶体均为分子晶体 | (2)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导电,原因是 。 (3)立方相氮化硼晶体,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300 km在古地壳中被发现。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的条件应是 。 (4)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 molNH4BF4含有 mol配位键。 |
答案
(1)B、C (2)平面三角形;层状结构中没有自由移动的电子; (3)sp3;(4)高温、高压;(5)2 |
解析
试题分析:(1)A.立方相氮化硼只含有σ键,由于形成的是立体网状结构,所以硬度大,错误;B.六方相氮化硼层间以分子间作用力结合,作用力小,所以质地软,正确;C.两种晶体中B-N键均为共价键,正确;D.两种晶体前者是混合晶体,后者是原子晶体,错误。(2)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平面三角形;其结构与石墨相似却不导电,原因是层状结构中没有自由移动的电子;(3)立方相氮化硼晶体,硼原子的杂化轨道类型为sp3;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的条件应是高温、高压条件;(4)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 molNH4BF4含有N与H原子间和B与F原子间形成的2个配位键。 |
举一反三
根据下表中的数据,结合学过的化学知识,判断下列说法正确的是
物质
| NaCl
| MgCl2
| AlCl3
| SiCl4
| 沸点/℃
| 1465
| 1412
| 181(升华)
| 57.6
| A.以上四种物质中,只有SiCl4是共价化合物 B.若上述数据变化规律具有普遍性,则可预测:LiCl 的沸点大于BCl3的沸点 C.因为AlCl3的沸点低,所以工业上可用电解熔融AlCl3制备Al D.据上述数据,可判断NaCl、MgCl2为分子晶体 |
[物质结构与性质](15分) 下表为长式周期表的一部分,其中的序号代表对应的元素。 (1)写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式__________。 (2)在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中,元素③的杂化方式为__________杂化;元素⑦与⑧形成的化合物的晶体类型是__________。 (3)元素④的第一电离能__________元素⑤(填写“>”“=”或“<”)的第一电离能;元素④与元素①形成的最简单的X分子的空间构型为__________。请写出与元素④的单质互为等电子体分子、离子的化学式__________(各写一种)。 (4)在测定元素①与⑥形成化合物的相对分子质量时,实验测得的值一般高于理论值的主要原因是_______。 (5)元素④的最高价氧化物对应的水化物稀溶液与元素⑦的单质反应时,元素④被还原到最低价,该反应的化学方程式为__________。 (6)将过量的X通入含有元素⑩的蓝色硫酸盐溶液中,反应的离子方程式为__________;元素⑩的某种氧化物的晶体结构如图所示,其中实心球表示元素⑩原子,则一个晶胞中所包含的氧原子数目为__________。 |
[物质结构与性质](15分) 已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48。X的一种1:1型常见气态氢化物分子中既有σ键又有π键。Z是金属元素,Z的单质和化合物有广泛的用途。已知Z的核电荷数小于28,且次外层有2个未成对电子。工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M(M可看做一种含氧酸盐)。M有显著的“压电性能”,应用于超声波的发生装置。经X射线分析,M晶体的最小重复单位为正方体(如右图),顶点位置为Z4+所占,体心位置为Ba2+所占,所有棱心位置为O2-所占。
(1)Y在周期表中位于______________;Z4+的核外电子排布式为______________; (2)X的该种氢化物分子构型为___________,X在该氢化物中以___________方式杂化。X和Y形成的化合物的熔点应该_____(填“高于”或 “低于”)X的该氢化物的熔点。 (3)①制备M的化学反应方程式是________________________________________; ②在M晶体中,若将Z4+置于立方体的体心,Ba2+置于立方体的顶点,则O2-处于立方体的______; ③在M晶体中,Z4+的氧配位数为________; |
科学家最近又发现了一种新能源——“可燃冰”。它的主要成分是甲烷分子的结晶水合物(CH4·nH2O)。其形成过程是:埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌氧型细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气,其中许多天然气被包进水分子中,在海底的低温与高压下形成了类似冰的透明晶体,这就是“可燃冰”。这种“可燃冰”的晶体类型是( ) |
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