热门试卷

Ⅰ．第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类  1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。根据上述信息，完成下面两题：

（1）下列关于天然气水合物中两种分子描述正确的是

A．两种都是极性分子                    B．两种都是非极性分子

C．H2O是极性分子，CH4是非极性分子    D．其中氧原子和碳原子的杂化方式分别为sp2和sp3

E．其中氧原子和碳原子的杂化方式均为sp3

（2）晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为

II、A、B、C、D是短周期元素，它们的离子具有相同的电子层结构，且半径依次减小。A与D的化合物X既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应；B、C组成典型的离子化合物Y，其晶体结构类似于NaCl晶体；A与C以原子个数之比1︰1组成化合物Z。

（3）写出Z的电子式

（4）C元素焰色反应的颜色为          试从原子结构的角度解释其原因

（5）B、C、D可组成离子化合物CmDBn，其晶体结构单元如右图所示。阳离子Cx＋（○表示）位于正方体的棱的中点和正方体内部（内部有9个○，1个位于体心，另8个位于大正方体被等分为8个小正方体后的体心）；阴离子DBnmx－（●表示）位于该正方体的顶点和面心。则：x＝          、m＝          、n＝          。已知该晶体的密度为a g/cm3 ，则该晶体

VA族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅤA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:

（1）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为　　 　  　。

（2）As基态原子核外M层电子的排布式为　　  　　。

（3） 从化合物NF3和 NH3的结构与性质关系比较，回答它们两者如下性质差异原因：

①NF3的沸点为－129℃，而NH3的沸点为－33℃，其原因是

。

②NH3易与Cu2+反应，而NF3却不能，其原因是

。

③NF3分子极性小于NH3，其原因是

。

（4）白磷（P4）分子的空间构型为。白磷在空气中燃烧空气不足时生成P4O6， 该氧化物的结构是以P4分子结构为基础而衍生的。则P4O6中磷原子的空间构型是         ，氧原子的空间构型是         。有机化合物C10H16的碳原子骨架结构类似于P4O6中空间位置，画出C10H16结构简式                           。

（5）最简单的二元硼氮化合物可以通过下列反应合成：

B2O3(l)＋2NH3(g)2BN(s)＋3H2O(g)

反应产生的氮化硼的结构与石墨结构相类似（见图1），其晶胞构型如图2（即为层状六方氮化硼的晶胞）。层内B－N核间距为145pm，面间距为333pm。在高压（60kbar）、高温（2000℃）下，层状六方氮化硼晶体可转化为立方氮化硼，它与金刚石有类似结构(见图3）。请回答下列问题：

①层状六方氮化硼晶体和立方氮化硼晶体中B原子杂化类型分别为                   。

②层状六方氮化硼晶体的密度                            。（只需要列出计算式，不需计算出结果）

原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。

请回答下列问题：

（1）这四种元素中电负性最大的元素，其基态原子的价电子排布图为                   ，第一电离能最小的元素是                （填元素符号）。

（2）C所在主族的前四种元素分别与A形成的化合物，沸点由高到低的顺序是          （填化学式），呈现如此递变规律的原因是                                    。

（3）B元素可形成多种单质，一种晶体结构如图一所示，其原子的杂化类型为          、另一种的晶胞如图二所示，该晶胞的空间利用率为           ，若此晶胞中的棱长为356.6 pm，则此晶胞的密度为          （保留两位有效数字）。（）

（4）D元素形成的单质，其晶体的堆积模型为           ，D的醋酸盐晶体局部结构如图

三，该晶体中含有的化学键是            (填选项序号)。

①极性键           ②非极性键         ③配位键             ④金属键

（5）向D的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，观察到的现象是                 。请写出上述过程的离子方程式：                                 。

X、Y、Z、W四种元素原子序数依次增大且均小于36。 Z基态原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y基态原子是同周期元素中未成对电子数最多的原子，X分别与Y、Z元素组合均可形成10电子微粒, W基态原子有10个价电子。回答下列问题（以下问题均以推知元素符号作答）：

(1)若 YX3与X2Z﹑YX2－与ZX－﹑Y3－与Z2－性质相似，请写出Mg(YX2)2在一定条件下分解的化学反应方程式

⑵已知0℃时X2Z的密度为a g/cm3，其晶胞中X2Z分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，相似的原因是                          。两个X2Z分子间的最近距离为      pm(用a和NA表示)。已知X2Y的升华热是51 kJ/mol，除氢键外，X2Z分子间还存在范德华力（11 kJ/mol），则X2Z晶体中氢键的“键能”是      kJ/mol。

⑶ WZ是一种功能材料，已被广泛用于电池电极、催化剂、半导体、玻璃染色剂等方面。工业上常以W(YZ3)2·6X2Z和尿素［CO(NH2)2］为原料制备。

①W2+的基态核外电子排布式为                   ，其核外电子有       种运动状态。

②尿素分子中碳原子的杂化方式为         ，1 mol尿素分子中含有的σ键数为       。

③YZ3－的空间构型              。

④WZ晶体的结构与NaCl相同，但天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种WZ晶体中就存在如右图所示的缺陷：一个W2+空缺，另有两个W2+被两个W3+所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中W和Z的比值却发生了变化。经测定某样品中W3+与W2+的离子数之比为6∶91。若该晶体的化学式为WxZ，则x=        。

化合物A(H3BNH3)是一种潜在的储氢材料，可由六元环状物质(HB=NH)3通过反应3CH4+2(HB=NH)3+6H2O→3CO2+6H3BNH3制得。A在一定条件下通过多步去氢可最终转化为氮化硼（BN）。请回答：

（1）与(HB=NH)3互为等电子体的分子为                    (填分子式)。

（2）下列关于合成A的化学方程式的叙述不正确的是          (填选项字母)。

a．反应前后碳原子的轨道杂化类型不变

b．CH4、H2O、CO2的分子空间构型分别为正四面体形、V形、直线形

c．第一电离能的大小关系为：N>O>C>B

d．A中存在配位键

（3）氮化硼(BN)有多种晶型，其中立方氮化硼与金刚石的构型类似，则其晶胞中共有

个硼原子，             个氮原子。

（4）人工可以合成硼的一系列氮化物，其物理性质与烷烃相似，故称之为硼烷。工业上采用LiAlH4和BF3，在乙醚介质中反应制得乙硼烷(B2H6) ,同时生成另外两种产物，该反应的化学方程式为                                          。

（5）相关化学键的键能如下表所示，简要分析和解释下列事实。

自然界中不存在硼单质，硼氢化物也很少，主要是含氧化物，其原因为

（6）在硼酸盐中，阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式，图(a)为一种无限长单链状结构的多碰酸根，其化学式为               ；图(b)为硼砂晶体中的阴离子，其中硼原子采取的杂化类型                 。