立方氮化硼是一种自然界不存在的人工合成超硬材料,硬度仅次于金刚石,是超硬材料领域的最重要成就之一。请回答下列问题(1)在第二周期,原子的第一电离能一般随核电荷数

立方氮化硼是一种自然界不存在的人工合成超硬材料,硬度仅次于金刚石,是超硬材料领域的最重要成就之一。请回答下列问题(1)在第二周期,原子的第一电离能一般随核电荷数

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立方氮化硼是一种自然界不存在的人工合成超硬材料,硬度仅次于金刚石,是超硬材料领域的最重要成就之一。请回答下列问题
(1)在第二周期,原子的第一电离能一般随核电荷数的增大而逐渐___________,比较下列原子的第一电离能:Be___B,N___O(填“>”“<”),其原因是___________________。
(2)下图为立方氮化硼的晶胞,则氮化硼的化学式为_____________,该晶体中B原子填充N原子的_____________空隙。若该晶胞的边长为a cm,那么该晶体的密度为__________g/cm3(只要求列出算式)。
(3)立方氮化硼的晶体结构与金刚石的结构相似,但其熔点比金刚石的低,试分析其原因:________________________。
(4)立方氮化硼由六方氮化硼在高温高压下制备,六方氮化硼又称“白石墨”,结构和许多性质与石墨相似,六方氮化硼中N原子的杂化轨道类型为__________。请画出六方氮化硼的平面结构示意图(用“○”代表N原子,用“●”代表B原子,每 种原子不少于7个)___________________。
答案
(1)增大;>;>;Be原子中2s轨道处于全充满状态,N原子中2p轨道处于半充满状态,是比较稳定的状态,故它们的第一电离能高于两边相邻的原子
(2)BN;四面体;99.2/(a3NA)
(3)立方氮化硼晶体中氮硼键的键长比金刚石晶体中碳碳键的键长要长,故熔点比金刚石的低(4)sp2
举一反三
已知A、B、C、D均为周期表中前36号元素,且原子序数依次增大。A、B、C为同一周期的主族元素,A原子最外层有3个未成对电子,B原子p能级电子总数与s能级电子总数相等。D是周期表1~18列中的第10列元素。请回答:
(1)C的电子排布图为___________。
(2)A、B两元素的第一电离能较大的是____(填写元素符号)。
(3)A的氢化物的VSEPR模型立体结构为__________。
(4)D属于元素周期表中第____周期____族元素,它的+2价离子的电子排布式为__________。
(5)元素D的氧化物DO晶体结构与NaCl晶体结构相同,已知D2-与最近O2-的核间距离为acm,DO的摩尔质量为M g/mol,若用“NA”表示阿伏加德罗常数, 则DO晶体的密度为_________。
(6)天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,某种DO晶体中就存在如图所示的缺陷:一个
D2+空缺,另有两个D2+被两个D+所取代。其结果晶体仍呈电中性,但化合物中D和O的比值却发生了变化。其氧化D样品组成为D0.97O,则该晶体中D3+与D2+的离子个数比为____。
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2011年3月11日日本发生了9.0级强地震。福岛第一核电站1号机组12日下午发生氢气爆炸。随后在爆炸核电站周围检测到的放射性物质有碘-131和铯-137。碘-131一旦被人体吸入,可能会引发甲状腺疾病。日 本政府计划向核电站附近居民发放防止碘-131辐射的药物碘片。
(1) Cs(铯)的最外层电子排布式为6s1,与铯同主族的前四周期(包括第四周期)的三种元素A、B、C的电离能如下表
那么三种元素A、B、C的元素符号分别为___________,形成其单质晶体的化学键类型是____________。
(2)F与I同主族,BeF2与氢气爆炸的生成物H2O都是由三个原子构成的共价化合物分子,二者分子中的中心原子Be和O的杂化方式分别是________、_________。
(3)与碘同主族的氯具有较高的活泼性,能够形成大量的含氯化合物,如金属氯化物,非金属氯化物等。
BCl3是一种非金属氯化物,该物质分子中B-Cl键的键角为_____________。
(4)碘-131是碘单质,其晶胞结构如下图甲所示,该晶胞中含有_______个I2分子;KI的晶胞结构如下图乙 所示,每个K+紧邻___个I-
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现有A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素,且都位于周期表前四周期。A的单质是密度最小的气体,B的双原子单质分子中,σ键与π键数目之比为1:2;C与B形成的一种化合物在常温下呈红棕色,D单质与它同主族下一周期元素的单质组成的合金在常温下呈液态,可用作原子反应堆的导热剂。E与D位于同一周期,且E元素的单质、氧化物熔点都很高。化合物FA溶于B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液,能生成两种气体,溶液呈蓝色。
(1)D的离子结构示意图为____________;Q分子是B2C的等电子体,Q的结构简式为___________。
(2)基态F+的电子排布式为____________;BA3分子的立体结构为______________。
(3)BAs晶体所含化学键类型有______________;BAs与水反应的化学方程式为___________________。
(4)如图是C、F元素组成的化合物M、N的晶胞示意图,M的化学式为_________,N的名称为_________。
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钛已作为常用金属铁、铝后的第三金属,我国钛矿储量丰富,对它的应用研究是目前科学研究的前沿之一。
(1)请写出铝原子的基态电子排布式:___________________。
(2)X+、Y-、Z-与Al3+具有相同的电子层结构,则下列说法正确的是___________。
A.元素第一电离能:X> Al
B.电负性:Z >Y
C.氢化物稳定性:H2Y>HZ
D.H2Y中Y的杂化类型是sp3,键角小于109°28"
(3)某钙钛型复合氧化物如图1所示,以A原子为晶胞顶点,A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,当B位是V、Cr、Ti、Fe时,这种化合物具有磁电阻效应。该钙钛型复合氧化物的化学式为________________


(4)最近发现钛(Ti)原子和碳原子可构成气态团簇分子,分子模型如图2。该气态团簇分子的分子式为
________,它属于_____晶体,其主要物理性质有____________、___________ (写出2点即可)。
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决定物质性质的重要因素是物质结构,请回答下列问题。
(1)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。
①已知COCl2分子的结构式为,则COCl2分子内含有_____个π键,C原子的杂化方式为____。
②Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应:Fe(CO)5=Fe(s)+5CO,反应过程中,断裂的化学键只有配位键,形成的化学键是_________。
(2)新型无机非金属材料是新材料开发的重要领域,氮化硼(BN)就是其中的一种。
①氮化硼与碳元素的单质相似,有两种重要晶型:A型和B型。A型氮化硼硬度很高,是特殊的耐磨和切削材料;B型氮化硼化学稳定性较好,是一种优良的耐高温润滑剂。A型氮化硼结构如图____所示(填“I”或“Ⅱ”)。
②结合下列相关数据预测A型氮化硼的熔点范围____________
(3)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据,回答问题
①写出A原子的核外电子排布式:______________。
②Al原子的第一电离能____(填“大于”、“小 于”或“等于”)738 kJ/mol,原因是_____________。
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