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【题目】磷化硼是一种典型的超硬无机材料,常以BCl3、PH3为原料制备。回答下列问题:

(1)基态P原子与B原子中未成对电子数之比为___。

(2)与BC13分子互为等电子体的一种离子为___(填化学式)。

(3)PH3分子的立体结构为___;PH3的沸点___(填“高于”或“低于”)NH3,理由是___。

(4)BCl3、PCl3和PF3三种分子中键角由大到小的顺序为___。

(5)BCl3可转化为硼酸,硼酸为一元强酸的原因是___(用离子方程式表示)。

(6)磷化硼晶胞的示意图如图甲所示,其中实心球表示P原子,空心球表示B原子,晶胞中P原子空间堆积方式为___。已知磷化硼晶体的密度为ρg·cm-3,设阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中B原子与P原子间最短距离为___pm。若磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影如图乙所示(虚线圆圈表示P原子的投影),请在图乙中用实线圆圈画出B原子的投影位置___(注意原子体积的相对大小)。

【答案】3:1 CO32-或NO3- 三角锥形 低于 NH3分子之间存在氢键 BCl3>PCl3>PF3 H3BO3+H2OH++[B(OH)4]- 面心立方最密堆积 ×1010 或

【解析】

(1)基态P原子的最外层电子排布为,而B原子的最外层电子排布为,因此二者未成对电子数之比为3:1;

(2)原子数和价电子数分别均相等的是等电子体,与互为等电子体的离子有很多,例如或均可;

(3)的结构与一致,均为三角锥形,也可根据VSEPR理论来判断,磷原子为杂化且有一对孤电子;中存在氢键,所以熔沸点均高于其它同主族氢化物;

(4)为平面三角形,因此键角为120°,为三角锥形,键角为100.1°,而发生的是非等性杂化,为三角锥形,但是氯原子的半径大于氟原子,空间阻力更大,因此的键角小于,因此键角BCl3>PCl3>PF3;

(5)硼是缺电子原子,能结合水中的氢氧根来释放质子,因此是一元酸,电离方程式为:;

(6)根据甲图可以看出每个面的面心上均有磷原子,因此是面心立方最密堆积;晶胞中白色球周围最近的4个黑色球构成正四面体结构,白色球处于正四面体的中心,顶点黑色球与正四面体中心白色球连线处于晶胞体对角线上,由几何知识可知晶胞中硼原子位于晶胞的体对角线处,因此根据先求出晶胞常数a值,再用a值求出体对角线的长度的即=cm=×1010pm;根据晶胞结构分析,立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形,中心B与P重合,外侧大正六边形均由P原子构成,而内部小正六边形由3个B原子、3个P原子形间隔成,所以画图为或,注意硼原子的半径小于磷原子。

练习册系列答案
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【题目】某配位化合物为深蓝色晶体,由原子序数由小到大的A,B,C,D,E五种元素组成,其原子个数比为14∶4∶5∶1∶1。其中C,D同主族且原子序数D为C的2倍,E元素的外围电子排布式为(n-1)dn+6ns1,试回答下列问题:

(1)元素B,C,D的第一电离能由大到小排列顺序为________(用元素符号表示)。

(2)D元素基态原子的最外层电子排布图为________。

(3)该配位化合物的化学式为________,配体的中心原子的杂化方式为________。

(4)C元素可与A元素形成两种常见的化合物,其原子个数比分别为1∶1和1∶2,两种化合物可以任意比互溶,解释其主要原因为_______________。

(5)A元素与B元素可形成分子式为B2A2的某化合物,该化合物的分子具有平面结构,则其结构式为________,分子中含有________个σ键,________个π键。

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【题目】七水合硫酸镍为水绿色斜方棱形晶体,有甜味,俗称“翠矾”。某学习小组用含镍催化剂废渣(主要成分是镍单质,含少量铁、铝单质及其氧化物,以及少量难溶性杂质),制备七水合硫酸镍晶体,流程图如下:

几种难溶碱开始沉淀和完全沉淀的 pH:

沉淀物

Al(OH)3

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Ni(OH)2

开始沉淀

3.8

2.7

7.6

7.1

完全沉淀

5.2

3.2

9.7

9.2

回答下列问题:

(1)“碱浸”操作发生的离子方程式为____________。

(2)①“固体①”的主要成分是__________,双氧水作用为___________。

②如果加入双氧水量不足或“保温时间较短”,对实验结果的影响是_______________________,设计实验证明产品中是否含“杂质”:____________。(不考虑硫酸镍影响)

(3) “操作 b”中调节溶液 pH 范围是_________,“操作 c”之前,“调节 pH 为 2~3”的目的是_______。

(4) “操作 c”具体是指___________________、过滤、洗涤、干燥。

(5)取 4.000 g 硫酸镍晶体产品(NiSO4·7H2O)于锥形瓶中,加入足量的去离子水溶解,用0.2000 mol·L-1 的标准溶液EDTA(Na2H2Y)滴定至终点(发生Ni2++ H2Y2- = NiY2-+ 2H+ ),三次实验消耗标准液的体积分别为 69.10 mL、68.90 mL、59.00 mL,则产品纯度为_________%。(计算结果保留到小数点后 2 位,不考虑杂质反应)。

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【题目】下列说法正确的是

A.甲烷分子的比例模型为,其二氯取代物有 2 种结构

B.苯和乙烯都能使溴水褪色,其褪色原理相同

C.相同质量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧,消耗氧气的物质的量相同

D.在一定条件下,乙烯与氢气反应生成乙烷属于取代反应

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【题目】由丙烯经下列反应制得F、G两种高分子化合物,它们都是常用的塑料。

(1)F的结构简式为________。

(2)在一定条件下,两分子E能脱去两分子形成一种六元环状化合物,该化合物的结构简式为_______。

(3)①B→C 化学方程式为______。

②C与含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为______。

③E→G化学方程式为______。

(4)手性分子X为E的一种同分异构体,lmolX与足量金属钠反应产生lmol氢气,lmolX与足量银氨溶液反应能生成2molAg,则X的结构简式为_______。

(5)用G代替F制成一次性塑料餐盒的优点是_______。

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【题目】利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯,进行水体修复的过程如图所示。H+,O2,NO3-等共存物的存在会影响水体修复效果,定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为nt,其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为ne。下列说法错误的是( )

A. 反应①②③④均在正极发生

B. 单位时间内,三氯乙烯脱去amolCl时ne=amol

C. ④的电极反应式为NO3-+10H++8e-=NH4++3H2O

D. 增大单位体积水体中小粒径ZVI的投入量,可使nt增大

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【题目】反应NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O放热且产生气体,可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是

A. 中子数为18的氯原子:

B. N2的结构式:N=N

C. Na+的结构示意图:

D. H2O的电子式:

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(1)反应中消耗的锌的质量是多少______?

(2)有多少个电子通过了导线______?

(3)原稀H2SO4的物质的量浓度是多少______?

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【题目】向0.1mol/I.的NH4HCO3溶液中逐渐加入0.1mol/LNaOH溶液时,含氮、含碳粒子的分布情况如图所示(纵坐标是各粒子的分布系数,即物质的量分数)。根据图象,下列说法不正确的是( )

A. 开始阶段,HCO3-反而略有增加,可能是因为NH4HCO3溶液中存在H2CO3发生的主要反应是H2CO3+OH-═HCO3-+H2O

B. 当pH大于8.7以后,碳酸氢根离子和铵根离子同时与氢氧根离子反应

C. pH=9.5时,溶液中c(HCO3-)>c(NH3H2O)>c(NH4+)>c(CO32-)

D. 滴加氢氧化钠溶液时,首先发生的反应为2NH4HCO3+2NaOH═(NH4)2CO3+Na2CO3

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