专题09 物质结构与性质综合应用-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学下学期期末真题分类汇编(浙江专用)
2025-05-13
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内容正文:
专题09 物质结构与性质综合应用
内容概览
考向1 以非金属元素为主考查
考向2以金属元素为主考查
考向1以非金属元素为主考查
1.(浙江省温州市环大罗山联盟2023-2024学年高二下学期期末)C、N、O、S等是构建化合物的常见元素。请回答:
(1)下列说法正确的是___________。
A.第一电离能:
B.基态氮原子核外有5种空间运动状态不同的电子
C.化学键中离子键成分的百分数:GaO>GaS
D.电负性:
(2)杂环化合物咪唑结构简式如图,分子中的大键为(表示5中心6电子的键)①号N原子轨道杂化方式为 ;其中结合质子能力更强的氮原子是 (填“①”或“②”),其原因是 。
(3)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
参数分子
分子直径/nm
分子与H2O的结合能E(kJ·mol−1)
CH4
0.436
16.4
CO2
0.512
29.91
为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,结合图表从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是: 。
(4)C60与碱金属形成的盐具有特别的意义,他们能在低温时转变为超导材料。K与C60形成的一种超导材料的晶胞如图所示,图中白球表示C60,黑球表示钾原子。该材料的化学式为 。
【答案】(1)BC
(2) sp2 ① ①号氮原子有一对孤对电子,能与氢离子形成配位键
(3)CO2的分子直径小于笼状空腔直径,且与H2O的结合能大于CH4
(4) K3C60
【解析】(1)A项,同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,但P的价电子排布为3s23p3,属于半充满结构,其第一电离能大于其右边相邻元素,则第一电离能:Si<S<P,A错误;B项,电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,基态氮原子的电子排布为,其中1s、2s能级各有1个原子轨道,2p能级有3个原子轨道,因此氮原子核外有5种空间运动状态不同的电子,B正确;C项,离子键百分数可以根据电负性的差值进行计算,差值越大,百分数越大;由于电负性:O>S,则化学键中离子键成分的百分数:GaO>GaS,C正确;D项,N电负性大于S,则电负性:N>S>H,D错误;故选BC。
(2)咪唑分子中①号N原子形成碳氮单键和碳氮双键,价层电子对数为3,因此氮原子杂化方式为sp2;由于①号氮原子有一对孤对电子,能与氢离子形成配位键,所以结合质子能力更强;
(3)根据表格数据可知,笼状空腔的直径是0.586nm,而CO2分子的直径是0.512nm,CO2的分子直径小于笼状空腔直径,,且CO2与水分子之间的结合能大于CH4,因此可以实现用CO2置换CH4的设想;
(4)根据晶胞结构,K原子个数为,C60个数为,则化学式为K3C60。
2(浙江省温州市十校2023-2024学年高二下学期期末)硼化合物在工农业和医药方面用途广泛.请回答:
(1)分子的空间结构(以B为中心)名称是 ,硼原子的杂化轨道类型是 。的水溶液呈酸性的原因是(用电离方程式表示) 。
(2)Li、Be、B在元素周期表上处于相邻位置,正确的是________。
A.基态原子半径: B.电负性:
C.第一电离能: D.Li、Be在周期表的s区
(3)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,质地软,可作润滑剂。立方相氮化硼与金刚石相似,是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构及晶胞如图所示。
①石墨能导电,六方相氮化硼结构与石墨相似却不导电,原因是 。
②立方相氮化硼晶胞边长为apm,NA代表阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为 g· cm-3。
【答案】(1)平面三角形 sp2杂化 B(OH)3+H2O[B(OH)4]-+H+
(2)BD
(3)六方相氮化硼中没有自由移动电子,不可以导电
【解析】(1)B有3个价电子,分别与O形成3个共价键,价层电子对数为3+0=3,空间结构为平面三角形,中心原子B杂化轨道类型为sp2杂化;B(OH)3的水溶液呈酸性的原因是B(OH)3+H2O[B(OH)4]-+H+;
(2)A项,Li、Be、B在元素周期表上处于相邻位置,电子层数相同,原子序数越小,半径越大,故基态原子半径:Li>Be>B,A错误;B项,同周期元素,随原子序数增大,电负性依次增大,故电负性B>Be>Li,B正确;C项,同周期元素,随原子序数增大,第一电离能依次增大,但第ⅡA族的Be基态价电子排布为2s2,为全满结构,不易失电子,第一电离能大于ⅢA族的B,则第一电离能:Be>B>Li,C错误;D项,第ⅠA族和第ⅡA族在周期表的s区,D正确;故选BD;
(3)六方相氮化硼结构与石墨相似却不导电,原因是六方相氮化硼中没有自由移动电子,不可以导电;立方相氮化硼晶胞中含有4个B原子,个N原子;故密度为。
3.(浙江省丽水市2023-2024学年高二下学期期末)固体有晶体和非晶体之分,绝大多数常见的固体是晶体,少数固体属于非晶体。回答下列问题:
(1)非晶体SiO2的微观结构投影示意图为 (选填“A”或“B”)。
(2)根据非晶体SiO2和晶体SiO2的本质差异,完成下表:
固体
自范性
微观结构
晶体SiO2
有
非晶体SiO2
原子排列相对无序
(3)根据晶体物理性质的各向异性特点,能鉴别仿造的假宝石。请写出1种方法鉴别玻璃仿造的假宝石 。
【答案】(1)A
(2)原子在三维空间里呈周期性有序排列 无
(3)方法1:可观察宝石的形状,具有多面体的外形:测试它的硬度、可在玻璃上刻出痕迹,初步确定它是晶体:方法2:可利用宝石的折光率鉴别;方法3:c可进行X射线衍射实验鉴别
【解析】(1)晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表现。相反,非晶体中粒子的排列则相对无效,无自范性,故A为非晶体SiO2的微观结构投影示意图。
(2)根据上述分析可知,晶体SiO2有自范性,微观结构中原子在三维空间里呈周期性有序排列;非晶体SiO2无自范性,微观结构中原子排序相对无序。
(3)根据晶体各向异性的特点,可以采用如下方法区分:(1)观察是否具有多面体的外形,假宝石没有相等的晶面、晶棱的重复出现;可以测试它的硬度,真宝石硬度大,可刻画玻璃;(2)可以利用宝石的折光率鉴别,宝石的光折射率很高,看起来会有折射效果,而玻璃折射率低,没有折射效果;(3)采用X射线衍射,当X射线照射假宝石时,不能使X射线产生衍射,只有散射效应。
4.(浙江省湖州市2023-2024学年高二下学期期末)族元素(、、、、)形成的物质在生产生活中有着重要地位。
(1)基态原子的价层电子排布式为 。
(2)二氟氮烯(N2F2)分子有两种同分异构体,每个原子均满足八电子稳定结构,实验室测得它们的熔沸点如下表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
I
<-195
-105.7
II
-172
-111.4
N2F2分子中的杂化方式为 ,化合物Ⅰ的结构式为 (选A或B)。
A. B.
(3)下列说法正确的是______。
A.电负性: B.离子半径:
C.第一电离能: D.化学键中离子键成分的百分数:
(4)已知键角:NH3<NH4+,请说明理由 。
(5)氮化镓是目前应用最广泛的半导体材料之一,其中立方氮化镓的晶胞如图所示。若其晶胞边长为,则立方氮化镓晶体的密度为 g· cm-3(列出表达式即可)。
【答案】(1) 4s24p3
(2) sp2 A
(3)AC
(4)NH3中N上有1对孤对电子,NH4+中N上无孤对电子,孤对电子斥力大,键角变小
(5)
【解析】(1)As原子序数33,价层电子排布:4s24p3;
(2)二氟氮烯(N2F2)分子中每个原子均满足八电子稳定结构,则N原子间形成N=N,每个氮原子与氟原子间形成N-F,每个N原子形成2个σ键,存在1对孤电子对,杂化轨道数为3,杂化类型为N2F2;同分异构体的沸点与分子极性有关,极性越大,沸点越高,则其结构为:;
(3)A项,同族元素从上到下,元素非金属性逐渐减弱,电负性逐渐减弱,则电负性:,A正确;B项,电子层数相同,原子序数越大,离子半径越小,离子半径:,B错误;C项,As为第VA族元素,其核外电子排布处于半充满稳定状态,第一电离能大于相邻族元素,则第一电离能:,C正确;D项,Ca金属性强于Mg,则化学键中离子键成分的百分数:,D错误;故选AC;
(4)NH3中心原子N含孤电子对:,中心原子N含孤电子对:,孤对电子斥力大,孤电子对数越多,键角越小;
(5)结合氮化镓化学式GaN和晶胞结构,根据均摊法可算得晶胞中Ga和N个有4个,则晶胞密度:。
5.(浙江省嘉兴市2023-2024学年高二下学期期末)N是一种常见元素,叠氮化钠NaN3用于汽车的安全气囊中,当汽车发生剧烈碰撞时,可分解生成Na和N2。
已知:
化学键
N—N
N=N
N≡N
键能/( kJ·mol−1)
193
418
946
请回答:
(1)基态N原子的电子排布式为 。N3-的空间构型为 。
(2) NaN3不稳定而分解的可能的原因是 ; 。
(3)下列说法不正确的是___________。
A.N与Cl可形成两种氯化物:NCl3、NCl5 B.同周期中第一电离能小于N的元素有4种
C.NH3中存在s-sp3σ键 D.∠HNH键角:NH4+>NH3>NH2-
(4)某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为NH3配体,四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188,则M离子的化学式为 (用元素符号表示)。与M离子最近的B原子数目为 。
【答案】(1)1s22s22p3 直线形
(2)该反应是放热反应(产物中键键能相对较大) 产物中气态分子数显著增多(熵增),在热力学上是一个自发反应
(3)AB
(4) Fe2+ 8
【解析】(1)N为7号元素,故基态N原子的电子排布式为1s22s22p3。N3-的孤电子对数为,故中心原子为sp杂化,空间构型为直线形。
(2)NaN3的分解产生钠和氮气,氮气中键键能相对较大,推知反应是放热反应,产物中气态分子数显著增多,熵增大,在热力学上是一个自发反应。
(3)A项,N原子核外未成对的电子为3个,Cl有1个,故可形成氯化物为NCl3,A错误;B项,氮原子核外电子排布达到半满状态,其第一电离能大于同周期相邻原子,故同周期中第一电离能小于N的元素有5种,B错误;C项,NH3中N原子的价电子数为,为sp3杂化,故存在s-sp3σ键,C正确;D项,铵根离子中不含孤电子对,氨气分子含有1对孤电子,NH2-含有2对孤电子,故∠HNH键角:NH4+>NH3>NH2-,D正确;故选AB。
(4)如图可知,代表M(NH3)6,代表BH4,面心立方最密堆积的晶胞中, M(NH3)6处于8个顶角和6个面心,则每个晶胞中含M(NH3)6的个数为,8个BH4均处于晶胞内部,则M(NH3)6和BH4的个数之比为4:8=1:2,故该晶体的化学式为,又知该化合物的摩尔质量为188 mol·L-1,则有M(M)=188-6×17-15×2=56,故M元素为Fe;化合物中整体为0价,BH4-中B为+3价,H为-1价,则Fe为+2价,则M离子的化学式为。根据晶胞图可知,与M离子最近的B原子数目为8。
6.(浙江省绍兴市2023-2024学年高二下学期期末调测)依据物质结构的相关知识,回答下列问题。
Ⅰ.氧族元素在生产生活中有十分重要的应用。
(1)根据下图所示H2SO4和HClO4分子结构,判断沸点:H2SO4 HClO4 (填“>”、“<”或“=”),请说明理由 。
(2)Se是元素周期表中第34号元素,其基态原子的价电子排布式为 ;根据价层电子对互斥理论,可以推知SeO42-的空间构型为 。
Ⅱ.铁能形成多种氧化物,其中一种氧化物的晶胞结构如图所示。
(3)与铁紧邻且等距离的铁微粒数目为 ;该氧化物的化学式为 。
【答案】(1)> H2SO4和HClO4都是分子晶体,H2SO4分子间氢键比HClO4多,分子间作用力较大,沸点高于HClO4
(2)4s24p4 正四面体
(3)12 FeO
【解析】(1)H2SO4和HClO4都是由分子通过分子间作用力结合形成分子晶体,由于H2SO4分子间形成的氢键比HClO4形成的氢键数目多,导致分子间作用力较大,因此H2SO4的沸点高于HClO4,故沸点:H2SO4>HClO4;
(2)Se是34号元素,其基态原子的价电子排布式为4s24p4;
SeO42-的中心Se原子价层电子数是4+=4,根据价层电子对互斥理论,可以推知SeO42-的空间构型为正四面体形;
(3)根据图示可知:以晶胞顶点的Fe原子为研究对象,在该晶胞中通过该顶点的Fe原子有3个,分别位于通过该顶点的三个面心上;通过该顶点Fe原子可以形成8个晶胞,由于每个面心的Fe原子被重复计算了两次,因此Fe原子数目为=12;在该晶胞中含有Fe原子数目是8×+6×=4,含有的O原子数目是12×+1=4,则该晶胞中含有4个Fe、4个O,n(Fe):n(O)=1:1。
考向2以金属元素为主考查
7.(浙江省金华市2023-2024学年高二下学期期末)金属在生活生产中应用广泛,请回答:
(1)铜元素位于周期表 区。
(2)由铝原子核形成的四种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s2;②[Ne]3s13p2;③[Ne]3s23p1;④[Ne]3s1,有关这些微粒的叙述,正确的是_______。
A.电离一个电子所需最低能量:
B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②
C.微粒半径:
D.得电子能力:
(3)1molH2O(s)分子间有2mol氢键(如下图所示),1mol固态NH3分子间有3mol氢键,请在图中画出与图中NH3分子直接相连的所有氢键 。
(4)理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶胞结构如下:
①该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb= ,晶体类型为 。
②设X的最简式的相对分子质量为Mr,则X晶体的密度为 g· cm-3 (列出算式)。
【答案】(1)ds
(2)AC
(3)(简化版,画出氨气分子周围六条氢键即可)
(4) 1:1:2 共价晶体
【解析】(1)Cu是29号元素,基态核外电子排布式为: 1s22s22p63s23p63d104s1,则铜元素位于周期表ds区。
(2)由铝原子核形成的四种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s2为基态Al+;②[Ne]3s13p2为激发态Al原子;③[Ne]3s23p1为基态Al原子;④[Ne]3s1为基态Al2+;A项,①[Ne]3s2为基态Al+,再电离1个电离1个电子所需能量最大;②[Ne]3s13p2为激发态Al原子,电离1个电子所需能量最小;电离一个电子所需最低能量:,A正确;B项,据分析,电子排布属于基态原子(或离子)的是:①③④,B不正确;C项,同种元素的原子半径大于离子,同种元素且核外电子数相同时,基态能量较低半径较小,则微粒半径:,C正确;D项,同种元素的阳离子电荷越高、半径越小越易得电子,得电子能力:,D不正确;故选AC。
(3)每一个氢键被两个分子共用,1mol固态NH3分子间有3mol氢键,则氨气分子周围有六条氢键,与图中NH3分子直接相连的所有氢键为。
(4)①该晶胞中Sb原子均位于晶胞内,因此1个晶胞中含有Sb原子数为8,Ge原子位于晶胞顶点、面心、体心,因此1个晶胞中含有Ge原子数为8×+4×+1=4,Hg原子位于棱上、面心,因此1个晶胞中含有Hg原子数为4×+6×=4,则该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb=4∶4∶8=1∶1∶2;该晶体为由原子构成的绝缘材料,则不是金属晶体,其晶体类型为共价晶体。②X的相对分子质量为Mr,则该晶胞的质量为,由图可知,该晶胞的体积为x2ynm3,即是 x2ycm3,则该晶胞的密度。
8.(浙江省宁波市2023-2024学年高二下学期期末)铍的化合物是化学界一个重要的研究方向。
请回答:
(1)2023年6月,科学家首次合成含键的固态双铍化合物,该分子入选当年最“炫”分子榜单,其结构如图所示。
①“固态双铍化合物”中存在的作用力有 。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.氢键
②“固态双铍化合物”中三种元素的电负性由大到小的顺序是 。
③基态Be原子最外层电子的电子云轮廓图形状为 (填名称);下列铍粒子失去1个电子吸收能量最少的是 。
A.1s2 B.1s22s1 C.1s22s2 D.1s22s12p1
(2)氯化铍在固态、气态时的结构或分子式如下表。
状态
固态
气态
结构或分子式
①固态氯化铍中Be的杂化方式为sp3,与Be紧邻的四个Cl原子构成的空间结构为 形。
②BeCl2分子中Be原子的价层电子对数为 。
③(BeCl2)2分子中Be原子的成键方式相同,所有原子都在同一平面上,(BeCl2)2的结构式为 。
(3)氟硼铍酸钾晶体为层片状结构,化学式为,如图为其中一层的局部示意图,平面六元环以B-O键和Be-O键交织相连,形成平面网状结构,每个Be都连接一个F,且F分别指向平面的上方或下方。分布在层间。则 。
【答案】(1) BC C>H>Be 球形 D
(2)正四面体 2
(3)2∶1∶3∶2
【解析】(1)①“固态双铍化合物”中有Be-Be、C-C非极性共价键,C-H极性键,存在的作用力有BC;②电负性大小顺序与元素的非金属性一致,C、Be、H三种元素的电负性由大到小顺序为 :C>H>Be;③Be的核外电子排布式为:1s22s2,最外层电子的电子云轮廓图形状为球形;A项,1s2是Be2+的电子排布式;B项,1s22s1是Be+的电子排布式;C项,1s22s2 是基态Be原子的电子排布式;D项,1s22s12p1是激发态的Be原子的电子排布式;激发态的原子容易失去电子,吸收能量最少,故选D;
(2)①固态氯化铍中Be的杂化方式为sp3,与Be紧邻的四个Cl原子构成的空间结构为正四面体形;②BeCl2分子中Be原子成键电子对数为2,孤电子对数为,则价层电子对数为2;③(BeCl2)2分子中Be原子的成键方式相同,所有原子都在同一平面上,Be原子为sp2杂化,Be原子提供空轨道,Cl原子提供孤电子对,通过配位键结合,(BeCl2)2的结构式为:;
(3)结构中最小的重复单元为六边形,每一个六边形上的原子被三个六边形共用,平均每一个六边形上有Be原子个数为2×=,B原子个数为1×=,O原子个数为3×=,F原子个数与Be原子个数相同为,则2∶1∶3∶2。
9.(浙江省新力量联盟2023-2024学年高二下学期期末)2023年4月,七国集团气候、能源和环境部长会议发布《联合声明1》称,将“推进钙钛矿太阳能电池等领域的技术革新”。回答下列问题
(1)基态Ti原子的价电子排布式为 ;基态O原子核外电子的运动状态有 种。
(2)碳和硅的有关化学键键能如表所示:
化学键
C-C
C-H
Si-Si
Si-H
键能/ kJ•mol−1
356
413
226
318
硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多。原因是 。
(3)近年来,科学家合成了一系列吡唑酮类钛配合物,其中之一如图,该配合物中Ti的配位数为 ,其中吡唑环上的原子杂化类型为 。
(4)钙钛矿型复合氧化物是一类由金属阳离子和氧阴离子组成的材料,其中通常是碱金属、碱土金属、稀土金属、或者原子,通常是位于氧八面体中心的过渡金属原子,如、、、、和等。其结构如图所示,该化合物化学式为 ,已知晶胞参数,原子为钙,原子为钛,阿伏加德罗常数用NA表示求该晶胞密度为 。
【答案】(1)3d104s2 8
(2)C-C键和C-H键较强,所形成的烷烃稳定;而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成
(3)6 sp2
(4)ABO3
【解析】(1)Ti的原子序数为22,基态Ti原子的价电子排布式为3d104s2;基态O原子的电子排布式为1s22s22p4,核外电子数为8,所以基态O原子核外电子运动状态有8种;
(2)烷烃中的C-C键和C-H键键能大于硅烷中的Si-Si键和Si-H键的键能,硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成,所以硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多;
(3)由图可知,钛与四个氧原子和两个氯原子形成配位键,所以钛的配位数为6;吡唑结构简式为,分子中含有大π键(5个原子共用6个电子),和苯环类似,所以吡唑环上的C原子杂化类型为sp2;
(4)由其结构图可知,晶胞中含1个Ca,8×=1个Ti,12×=3个O,所以该化合物化学式为ABO3;晶胞中含1个Ca,1个Ti,3个O,该晶胞密度为。
10.(浙江省舟山市2023-2024学年高二下学期期末)钛及其化合物在科学研究中占有重要地位。请回答:
(1)KTiOPO4是一种具有光电效应的晶体。基态Ti原子的电子运动状态有 种,PO43-中P原子的杂化方式为 。
(2)①Ti(CO)6、②Ti(H2O)63+、③TiCl4(NH3)2是Ti元素形成的常见配合物,下列叙述正确的是___________(填字母)。
A.②中配体H2O与配位的原子是H
B.C、O、N、Cl四种元素中,C原子的电负性最小
C.键角:NH3>H2O
D.NH3、H2O分子的中心原子的价层电子对数相等
(3)以TiO2+聚合体形成锯齿状长链(TiO)n 2+的结构如图所示,可知Ti的配位数为 。
向Ti(Ⅳ)盐的酸性溶液中加入H2O2能生成稳定的橙色配合物[TiO(H2O2)]2+,该配合物中,除含有配位键外还含有 (填标号)
A.σ键 B.极性键 C.非极性键 D.氢键
(4)Ti与P形成的某化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为 。
②该化合物的摩尔质量为Mg·molˉ1,密度为ρg· cm-3,则Ti与P的核间距离为 nm(NA为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)22 sp3
(2)BCD
(3)2 ABC
(4) TiP(或者PTi)
【解析】(1)基态Ti原子核外有22个电子,每个电子的运动状态都不相同,电子运动状态有22种;PO43-中P原子的价层电子对数为:,杂化方式为sp3杂化;
(2)A项,②中配体H2O与Ti3+配位的原子是O,A错误;B项,同周期从左往右电负性增大,同主族从上往下电负性减小,故C、O、N、Cl四种元素中,C原子的电负性最小,B正确;C项,氨气中N原子价层电子对数为:,水中O原子价层电子对数为:,氨气和水中中心原子均为sp3杂化,水中O含2个孤电子对,氨气中N含1个孤电子对,孤电子对之间的斥力大于孤电子对对成键电子对之间的斥力,孤电子对越多,键角越小,故键角:NH3>H2O,C正确;D项,根据选项C分析可知,NH3、H2O分子的中心原子的价层电子对数相等均为4,D正确;故选BCD;
(3)由图可知与Ti等距离且最近的氧原子个数为2,故配位数为2;配合物中H-O-O-H中单键均为σ键,O原子之间为非极性共价键,H和O之间为极性共价键,不含氢键,故配合物中除了配位键外还有ABC;
(4)①Ti原子位于顶点和面心,个数为:,P原子位于棱心和体心,个数为:,则该化合物的化学式为TiP(或者PTi);②该化合物的摩尔质量为M g·molˉ1,密度为ρg· cm-3,则Ti与P的核间距离为晶胞参数的一半,设晶胞参数为anm,则,,故Ti与P的核间距离为:nm。
11.(浙江省衢州市2023-2024学年高二下学期期末)镍和钛是构建化合物的重要元素。请回答:
(1)写出基态Ti原子的价层电子轨道表示式 。
(2)关于[Ti(NH3)5Cl]Cl2的说法中错误的是______。
A.中心原子的化合价为+3价
B.中心原子的配位数是6
C.含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液,产生3mol白色沉淀
D.1mol该配合物中含有的σ键数目为21NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
(3)Ni原子位于元素周期表中 区,其M层上共有 个不同空间运动状态的电子。
(4) [Ni(NH3)4]2+中H-N-H键角 (填“大于”“小于”或“等于”)NH3分子中H—N—H键角。
(5)镍原子形成的微粒,电子排布式分别为①[Ar]3d84s2、②[Ar]3d84p1、③[Ar]3d8、④[Ar]3d94s1,有关这些微粒的叙述,下列叙述正确的是______。
A.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①③
B.由光谱仪一定可以捕捉到发射光谱的是:③④
C.电离一个电子所需最低能量:①>③
D.微粒半径:②>③
【答案】(1)
(2)C
(3)d 9
(4)大
(5)AD
【解析】(1)22号元素钛位于元素周期表第4周期第ⅣB族,位于d区,基态钛原子的价层电子为其3d、4s能级上的电子,价层电子轨道表示式为;
(2)A项,NH3不带电荷,Cl带1个单位负电荷,整体呈电中性,所以中心原子的化合价为+3价,故A正确;B项,配体为NH3和Cl,所以中心原子的配位数是6,故B正确;C项,配合物外界完全电离,内界不电离,所以含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液,产生2mol白色沉淀,故C错误;D项,1mol NH3含有3molσ键,配位键有6mol,所以1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2含σ键的数目为(3×5+6)NA=21NA,故D正确;故选C;
(3)Ni原子位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族,价电子排布式3d84s2,位于元素周期表中d区,其M层上共有1个3s,3个3p,5个3d空间运动状态,共有9个不同空间运动状态的电子;
(4)[Ni(NH3)4]2+中不存在孤对电子,NH3分子存在一对孤对电子,孤对电子排斥成键电子对,[Ni(NH3)4]2+中H—N—H键角大于NH3分子中H—N—H键角;
(5)A项,①[Ar]3d84s2是基态原子,③[Ar]3d8是基态离子,电子排布属于基态原子(或离子)的是:①③,故A正确;B项,电子从激发态到基态会释放能量形成发射光谱,因此由光谱仪一定可以捕捉到发射光谱的是:②④,故B错误;C项,能量越高越易失电子,基态原子的第一电离能小于第二电离能,电离一个电子所需最低能量:①<③,故C错误;D项,电子层数越多,半径越大,②[Ar]3d84p1、③[Ar]3d8相比,微粒半径:②>③,故D正确;故选AD。
12.(浙江省台州市2023-2024学年高二下学期期末)锗是一种战略性金属,广泛应用于光学及电子工业领域,工业上可由GeS2提取Ge,并制造CsGeBr3晶体,生产一种用于制作太阳能电池的材料。
(1)的价层电子排布式为 ,基态原子有 种空间运动状态。
(2)比较Cs与的金属性强弱的实验方法: 。
(3)SO3固态时,以环状和链状(SO3)n两种形式存在,下列说法不正确的是___________。
A.单分子SO3中心原子为sp2杂化,空间结构为平面三角形
B.环状(SO3)n中硫原子的杂化轨道类型为sp2
C.单分子SO3和链状(SO3)n均是分子晶体
D.链状(SO3)3中最多可能有6个原子在同一平面上
(4)硫酸可以和硝酸反应生成NO2+,比较键角,NO2+ NO3- (填“>”、“<”或“=”),理由是 。
(5) CsGeBr3的晶胞如图所示。Cs与Br的最短距离比Ge与Br的最短距离大,则Ge在晶胞中的位置为 (填“A”、“B”或“C”)所处的位置,晶体中一个Cs周围与其距离最近的Br的个数为 。
【答案】(1) 4s24p2 18
(2)Cs与K分别与水反应,比较反应的剧烈程度(其他合理答案也可)
(3)BD
(4) > NO2+中N是sp杂化,NO3-中是sp2杂化
(5)C 12
【解析】(1)Ge(锗)元素在周期表的第四周期、第ⅣA族,因此核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,则基态Ge原子的价层电子排布式为4s24p2;Br为35号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,其内层轨道全部占满,共占据14个轨道,4S能级3个轨道也占满,所以共有18种空间运动状态的电子;
(2)比较大小、形状相同的等量金属(Cs与K)与水反应的剧烈程度,金属性越强,单质与水反应越剧烈,据此可比较金属性强弱;
(3)A项,SO3中心原子价层电子对数为3,为sp2杂化,没有孤对电子,空间结构为平面三角形,A正确;B项,环状(SO3)3中硫原子形成4个单键,故为sp3杂化,B错误;C项,SO3和三聚体(SO3)3两种形式,固态三氧化硫易升华,熔沸点低,故为分子晶体,C正确;D项,链状(SO3)3中硫原子形成4个单键,故为sp3杂化,最多可能有3个原子在同一平面上,D错误;故选BD。
(4)NO2+中N是sp杂化,NO3-中是sp2杂化,故键角,NO2+> NO3-;
(5)由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点A处的原子个数为8×=1、位于体心C处的原子个数为1、位于面心B处的原子个数为6×=3,由化学式可知,B处为溴原子,由铯原子与溴原子的最短距离比锗原子与溴原子的最短距离大可知,C处为锗原子、B处为铯原子;晶胞中位于顶点的铯原子与位于面心的溴原子距离最近,则铯原子周围与其距离最近的溴原子的个数为12。
13.(浙江省慈溪市2023-2024学年高二下学期期末)回答下列问题。
(1)铬制备中用离子液体作电解质,其中阳离子为[EMIM]+ (),阴离子为BF4-。[EMIM]+中环上所有原子共面。
①其中原子的杂化方式是 ;[EMIM]+中所含原子电负性由大到小的顺序为 。
②铬原子的价层电子排布式为 ;BF3的空间构型为 。
③BF3可以与NaF反应生成NaBF4的原因是 。
(2)钾、铁、硒可以形成一种超导材料,其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示:
①该超导材料的最简化学式为 。
②每个Se原子周围最近且等距离的Se原子数为 。
③在晶胞图中补充未画出的原子 。
【答案】(1) sp2 N>C>H 3d54s1 平面三角形 BF3可与F-结合形成配位键
(2) KFe2Se2 4 如图补充框内两个:
【解析】(1)①[EMIM]+中环上所有原子共面,与乙基相连的N原子上若有孤电子对,则[EMIM]+中环上所有原子不共面,即N原子上无孤电子对,其价层电子对数为3,N原子采取sp2杂化,同理,与甲基相连的N原子上也无孤电子对,价层电子对数为3,采取sp2杂化,则N原子的杂化方式是sp2;[EMIM]+中所含原子非金属性:N>C>H,则电负性由大到小的顺序为:N>C>H;
②Cr为24号元素,基态Cr原子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1,则基态Cr原子价层电子排布为:3d54s1;BF3中B原子与F原子形成3个σ键,在BF3分子中B原子无孤电子对,故B原子为sp2杂化,故分子的空间构型为平面三角形;
③结合分子结构,BF3可以与NaF反应生成NaBF4的原因是BF3可与F-结合形成配位键;
(2)①由平面投影图可知,钾原子8个位于顶点,1个位于体心,其个数为:8×+1=2,铁原子8个位于面心,其个数为8×=4,硒原子8个位于棱上,2个位于晶胞内部,其个数为8×+2=4,所以该超导材料的最简化学式为KFe2Se2;②结合图示信息,每个Se原子周围最近且等距离的Se原子数为4;③硒原子8个位于棱上,2个位于晶胞内部,未画出的原子是Se,且位于晶胞内部,如图补充框内两个:。
14.(浙江省衢州市2023-2024学年高二下学期期末)硼及其化合物在工农业生产、新型材料等方面应用广泛,其相互转化关系如下图。其中乙硼烷(B2H6)的结构与乙烷相似,氨硼烷(NH3BH3)极易溶于水。请回答下列问题:
(1)立方氮化硼的晶体类型为 。
(2)BCl3形成的化合物中配位键的强度:BCl3·N(CH3)2Cl BCl3·N(CH3)Cl2 (填“>”、“<”或“=”),理由是 。
(3)下列说法正确的是______。
A.在NH3BH3所形成的配位键中,B提供空轨道
B.相同条件下在水中的溶解度:氨硼烷(NH3BH3)>乙烷
C.BCl3的空间结构为平面三角形
D.氨硼烷分子中氮原子、硼原子的杂化轨道类型分别为sp2、sp3
(4)NaBH4是一种常用的储氢材料,其晶胞结构如图。
①该晶体中BH4-的配位数为 。
②设NA为阿伏加德罗常数,则NaBH4晶体的密度为 g· cm-3 (用含a、NA的最简式表示)。
【答案】(1)共价晶体
(2)> Cl电负性大,N(CH3)Cl2中Cl原子多,使N电子云密度降低,N的孤电子对不易给出与BCl3形成配位键,即形成的配位键强度低
(3)ABC
(4) 8
【解析】(1)立方氮化硼属于共价晶体;
(2)配位键的强度:BCl3·N(CH3)2Cl> BCl3·N(CH3)Cl2,原因是:Cl电负性大,N(CH3)Cl2中Cl原子多,使N电子云密度降低,N的孤电子对不易给出与BCl3形成配位键,即形成的配位键强度低;
(3)A项,基态B原子的核外电子表达式1s22s22p1,基态B原子的轨道表达式,在NH3BH3所形成的配位键中,B提供空轨道,故A正确;B项,氨硼烷可与水形成分子间氢键可增大在水中的溶解度,故B正确;C项,BCl3的中心B原子价层电子对数为,无孤对电子,空间结构为平面三角形,故C正确;D项, 氨硼烷(NH3BH3)中N、B周围均为4个σ键,均为采取sp3杂化,故D错误;故选ABC;
(4)①分析晶胞结构可知BH4-的周围存在8个Na+,故配位数为8;
②该晶胞中钠离子个数=6×+4×=4,BH4-个数=1+8×+4×=4,晶胞质量为,晶胞体积=(a×10-7cm)2×2a×10-7cm=2a3×10-21cm3,该晶体密度。
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专题09 物质结构与性质综合应用
内容概览
考向1 以非金属元素为主考查
考向2以金属元素为主考查
考向1以非金属元素为主考查
1.(浙江省温州市环大罗山联盟2023-2024学年高二下学期期末)C、N、O、S等是构建化合物的常见元素。请回答:
(1)下列说法正确的是___________。
A.第一电离能:
B.基态氮原子核外有5种空间运动状态不同的电子
C.化学键中离子键成分的百分数:GaO>GaS
D.电负性:
(2)杂环化合物咪唑结构简式如图,分子中的大键为(表示5中心6电子的键)①号N原子轨道杂化方式为 ;其中结合质子能力更强的氮原子是 (填“①”或“②”),其原因是 。
(3)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
参数分子
分子直径/nm
分子与H2O的结合能E(kJ·mol−1)
CH4
0.436
16.4
CO2
0.512
29.91
为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,结合图表从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是: 。
(4)C60与碱金属形成的盐具有特别的意义,他们能在低温时转变为超导材料。K与C60形成的一种超导材料的晶胞如图所示,图中白球表示C60,黑球表示钾原子。该材料的化学式为 。
2(浙江省温州市十校2023-2024学年高二下学期期末)硼化合物在工农业和医药方面用途广泛.请回答:
(1)分子的空间结构(以B为中心)名称是 ,硼原子的杂化轨道类型是 。的水溶液呈酸性的原因是(用电离方程式表示) 。
(2)Li、Be、B在元素周期表上处于相邻位置,正确的是________。
A.基态原子半径: B.电负性:
C.第一电离能: D.Li、Be在周期表的s区
(3)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,质地软,可作润滑剂。立方相氮化硼与金刚石相似,是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构及晶胞如图所示。
①石墨能导电,六方相氮化硼结构与石墨相似却不导电,原因是 。
②立方相氮化硼晶胞边长为apm,NA代表阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为 g· cm-3。
3.(浙江省丽水市2023-2024学年高二下学期期末)固体有晶体和非晶体之分,绝大多数常见的固体是晶体,少数固体属于非晶体。回答下列问题:
(1)非晶体SiO2的微观结构投影示意图为 (选填“A”或“B”)。
(2)根据非晶体SiO2和晶体SiO2的本质差异,完成下表:
固体
自范性
微观结构
晶体SiO2
有
非晶体SiO2
原子排列相对无序
(3)根据晶体物理性质的各向异性特点,能鉴别仿造的假宝石。请写出1种方法鉴别玻璃仿造的假宝石 。
4.(浙江省湖州市2023-2024学年高二下学期期末)族元素(、、、、)形成的物质在生产生活中有着重要地位。
(1)基态原子的价层电子排布式为 。
(2)二氟氮烯(N2F2)分子有两种同分异构体,每个原子均满足八电子稳定结构,实验室测得它们的熔沸点如下表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
I
<-195
-105.7
II
-172
-111.4
N2F2分子中的杂化方式为 ,化合物Ⅰ的结构式为 (选A或B)。
A. B.
(3)下列说法正确的是______。
A.电负性: B.离子半径:
C.第一电离能: D.化学键中离子键成分的百分数:
(4)已知键角:NH3<NH4+,请说明理由 。
(5)氮化镓是目前应用最广泛的半导体材料之一,其中立方氮化镓的晶胞如图所示。若其晶胞边长为,则立方氮化镓晶体的密度为 g· cm-3(列出表达式即可)。
5.(浙江省嘉兴市2023-2024学年高二下学期期末)N是一种常见元素,叠氮化钠NaN3用于汽车的安全气囊中,当汽车发生剧烈碰撞时,可分解生成Na和N2。
已知:
化学键
N—N
N=N
N≡N
键能/( kJ·mol−1)
193
418
946
请回答:
(1)基态N原子的电子排布式为 。N3-的空间构型为 。
(2) NaN3不稳定而分解的可能的原因是 ; 。
(3)下列说法不正确的是___________。
A.N与Cl可形成两种氯化物:NCl3、NCl5 B.同周期中第一电离能小于N的元素有4种
C.NH3中存在s-sp3σ键 D.∠HNH键角:NH4+>NH3>NH2-
(4)某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为NH3配体,四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188,则M离子的化学式为 (用元素符号表示)。与M离子最近的B原子数目为 。
6.(浙江省绍兴市2023-2024学年高二下学期期末调测)依据物质结构的相关知识,回答下列问题。
Ⅰ.氧族元素在生产生活中有十分重要的应用。
(1)根据下图所示H2SO4和HClO4分子结构,判断沸点:H2SO4 HClO4 (填“>”、“<”或“=”),请说明理由 。
(2)Se是元素周期表中第34号元素,其基态原子的价电子排布式为 ;根据价层电子对互斥理论,可以推知SeO42-的空间构型为 。
Ⅱ.铁能形成多种氧化物,其中一种氧化物的晶胞结构如图所示。
(3)与铁紧邻且等距离的铁微粒数目为 ;该氧化物的化学式为 。
考向2以金属元素为主考查
7.(浙江省金华市2023-2024学年高二下学期期末)金属在生活生产中应用广泛,请回答:
(1)铜元素位于周期表 区。
(2)由铝原子核形成的四种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s2;②[Ne]3s13p2;③[Ne]3s23p1;④[Ne]3s1,有关这些微粒的叙述,正确的是_______。
A.电离一个电子所需最低能量:
B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②
C.微粒半径:
D.得电子能力:
(3)1molH2O(s)分子间有2mol氢键(如下图所示),1mol固态NH3分子间有3mol氢键,请在图中画出与图中NH3分子直接相连的所有氢键 。
(4)理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶胞结构如下:
①该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb= ,晶体类型为 。
②设X的最简式的相对分子质量为Mr,则X晶体的密度为 g· cm-3 (列出算式)。
8.(浙江省宁波市2023-2024学年高二下学期期末)铍的化合物是化学界一个重要的研究方向。
请回答:
(1)2023年6月,科学家首次合成含键的固态双铍化合物,该分子入选当年最“炫”分子榜单,其结构如图所示。
①“固态双铍化合物”中存在的作用力有 。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.氢键
②“固态双铍化合物”中三种元素的电负性由大到小的顺序是 。
③基态Be原子最外层电子的电子云轮廓图形状为 (填名称);下列铍粒子失去1个电子吸收能量最少的是 。
A.1s2 B.1s22s1 C.1s22s2 D.1s22s12p1
(2)氯化铍在固态、气态时的结构或分子式如下表。
状态
固态
气态
结构或分子式
①固态氯化铍中Be的杂化方式为sp3,与Be紧邻的四个Cl原子构成的空间结构为 形。
②BeCl2分子中Be原子的价层电子对数为 。
③(BeCl2)2分子中Be原子的成键方式相同,所有原子都在同一平面上,(BeCl2)2的结构式为 。
(3)氟硼铍酸钾晶体为层片状结构,化学式为,如图为其中一层的局部示意图,平面六元环以B-O键和Be-O键交织相连,形成平面网状结构,每个Be都连接一个F,且F分别指向平面的上方或下方。分布在层间。则 。
9.(浙江省新力量联盟2023-2024学年高二下学期期末)2023年4月,七国集团气候、能源和环境部长会议发布《联合声明1》称,将“推进钙钛矿太阳能电池等领域的技术革新”。回答下列问题
(1)基态Ti原子的价电子排布式为 ;基态O原子核外电子的运动状态有 种。
(2)碳和硅的有关化学键键能如表所示:
化学键
C-C
C-H
Si-Si
Si-H
键能/ kJ•mol−1
356
413
226
318
硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多。原因是 。
(3)近年来,科学家合成了一系列吡唑酮类钛配合物,其中之一如图,该配合物中Ti的配位数为 ,其中吡唑环上的原子杂化类型为 。
(4)钙钛矿型复合氧化物是一类由金属阳离子和氧阴离子组成的材料,其中通常是碱金属、碱土金属、稀土金属、或者原子,通常是位于氧八面体中心的过渡金属原子,如、、、、和等。其结构如图所示,该化合物化学式为 ,已知晶胞参数,原子为钙,原子为钛,阿伏加德罗常数用NA表示求该晶胞密度为 。
10.(浙江省舟山市2023-2024学年高二下学期期末)钛及其化合物在科学研究中占有重要地位。请回答:
(1)KTiOPO4是一种具有光电效应的晶体。基态Ti原子的电子运动状态有 种,PO43-中P原子的杂化方式为 。
(2)①Ti(CO)6、②Ti(H2O)63+、③TiCl4(NH3)2是Ti元素形成的常见配合物,下列叙述正确的是___________(填字母)。
A.②中配体H2O与配位的原子是H
B.C、O、N、Cl四种元素中,C原子的电负性最小
C.键角:NH3>H2O
D.NH3、H2O分子的中心原子的价层电子对数相等
(3)以TiO2+聚合体形成锯齿状长链(TiO)n 2+的结构如图所示,可知Ti的配位数为 。
向Ti(Ⅳ)盐的酸性溶液中加入H2O2能生成稳定的橙色配合物[TiO(H2O2)]2+,该配合物中,除含有配位键外还含有 (填标号)
A.σ键 B.极性键 C.非极性键 D.氢键
(4)Ti与P形成的某化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为 。
②该化合物的摩尔质量为Mg·molˉ1,密度为ρg· cm-3,则Ti与P的核间距离为 nm(NA为阿伏加德罗常数的值)。
11.(浙江省衢州市2023-2024学年高二下学期期末)镍和钛是构建化合物的重要元素。请回答:
(1)写出基态Ti原子的价层电子轨道表示式 。
(2)关于[Ti(NH3)5Cl]Cl2的说法中错误的是______。
A.中心原子的化合价为+3价
B.中心原子的配位数是6
C.含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液,产生3mol白色沉淀
D.1mol该配合物中含有的σ键数目为21NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
(3)Ni原子位于元素周期表中 区,其M层上共有 个不同空间运动状态的电子。
(4) [Ni(NH3)4]2+中H-N-H键角 (填“大于”“小于”或“等于”)NH3分子中H—N—H键角。
(5)镍原子形成的微粒,电子排布式分别为①[Ar]3d84s2、②[Ar]3d84p1、③[Ar]3d8、④[Ar]3d94s1,有关这些微粒的叙述,下列叙述正确的是______。
A.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①③
B.由光谱仪一定可以捕捉到发射光谱的是:③④
C.电离一个电子所需最低能量:①>③
D.微粒半径:②>③
12.(浙江省台州市2023-2024学年高二下学期期末)锗是一种战略性金属,广泛应用于光学及电子工业领域,工业上可由GeS2提取Ge,并制造CsGeBr3晶体,生产一种用于制作太阳能电池的材料。
(1)的价层电子排布式为 ,基态原子有 种空间运动状态。
(2)比较Cs与的金属性强弱的实验方法: 。
(3)SO3固态时,以环状和链状(SO3)n两种形式存在,下列说法不正确的是___________。
A.单分子SO3中心原子为sp2杂化,空间结构为平面三角形
B.环状(SO3)n中硫原子的杂化轨道类型为sp2
C.单分子SO3和链状(SO3)n均是分子晶体
D.链状(SO3)3中最多可能有6个原子在同一平面上
(4)硫酸可以和硝酸反应生成NO2+,比较键角,NO2+ NO3- (填“>”、“<”或“=”),理由是 。
(5) CsGeBr3的晶胞如图所示。Cs与Br的最短距离比Ge与Br的最短距离大,则Ge在晶胞中的位置为 (填“A”、“B”或“C”)所处的位置,晶体中一个Cs周围与其距离最近的Br的个数为 。
13.(浙江省慈溪市2023-2024学年高二下学期期末)回答下列问题。
(1)铬制备中用离子液体作电解质,其中阳离子为[EMIM]+ (),阴离子为BF4-。[EMIM]+中环上所有原子共面。
①其中原子的杂化方式是 ;[EMIM]+中所含原子电负性由大到小的顺序为 。
②铬原子的价层电子排布式为 ;BF3的空间构型为 。
③BF3可以与NaF反应生成NaBF4的原因是 。
(2)钾、铁、硒可以形成一种超导材料,其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示:
①该超导材料的最简化学式为 。
②每个Se原子周围最近且等距离的Se原子数为 。
③在晶胞图中补充未画出的原子 。
14.(浙江省衢州市2023-2024学年高二下学期期末)硼及其化合物在工农业生产、新型材料等方面应用广泛,其相互转化关系如下图。其中乙硼烷(B2H6)的结构与乙烷相似,氨硼烷(NH3BH3)极易溶于水。请回答下列问题:
(1)立方氮化硼的晶体类型为 。
(2)BCl3形成的化合物中配位键的强度:BCl3·N(CH3)2Cl BCl3·N(CH3)Cl2 (填“>”、“<”或“=”),理由是 。
(3)下列说法正确的是______。
A.在NH3BH3所形成的配位键中,B提供空轨道
B.相同条件下在水中的溶解度:氨硼烷(NH3BH3)>乙烷
C.BCl3的空间结构为平面三角形
D.氨硼烷分子中氮原子、硼原子的杂化轨道类型分别为sp2、sp3
(4)NaBH4是一种常用的储氢材料,其晶胞结构如图。
①该晶体中BH4-的配位数为 。
②设NA为阿伏加德罗常数,则NaBH4晶体的密度为 g· cm-3 (用含a、NA的最简式表示)。
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