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    (12分)【物质结构与性质】

    I.用Cr3＋掺杂的氮化铝是理想的LED用荧光粉基质材料，氮化铝（其晶胞如图1所示）可由氯化铝与氨经气相反应制得。

    （1）基态Cr的价电子排布式可表示为__________。

    （2）氮化铝的化学式为__________，距离铝原子最近且距离相等的氮原子数目为__________个。

    （3）氯化铝易升华，其双聚物Al2Cl6结构如图2所示，在Al2Cl6中存在的化学键有_______________．

    Ⅱ.（4）科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3（如下图所示）。已知该分子中N-N-N键角都是108.1，下列有关N(NO2)3的说法正确的是

    A．该物质中氮元素有两种不同的化合价

    b．该物质可以归类于亚硝酸盐类化合物

    c．该分子中的4个氮原子构成正四面体

    d．该分子中氮原子的化学环境各不相同

    （5）AlCl3在下述反应中作催化剂，分子③中碳原子的杂化类型为_____

    Ⅰ.（1）3d54s1；（2）AlN；4；（3）共价键、配位键；Ⅱ.（4）a；（5）sp2和sp3

    【解析】

    试题分析：Ⅰ. （1）根据元素原子核外电子能级排布图及原子核外电子处于全充满、半充满或全空时是稳定的状态可知24号元素Cr基态的价电子排布式可表示为3d54s1；（2）根据晶胞结构可推知：N：1/8×8+1=2；Al：1/4×4+1=2，所以氮化铝的化学式为AlN；距离铝原子最近且距离相等的氮原子数目为4个；（3）氯化铝易升华，其双聚物Al2Cl6结构如图2所示，在Al2Cl6中存在的化学键有Al-Cl共价键和Cl原子提供电子对与Al原子共用的配位键；Ⅱ. （4） A．与NO2连接的N的化合价为0价，-NO2的化合价为+4价，所以该物质中氮元素有两种不同的化合价，正确；b．该物质是共价化合物，不可以归类于亚硝酸盐类化合物，错误；c．该分子中的4个氮原子构成四面体，而不是正四面体结构，错误；d．该分子中氮原子有2种不同化学环境的氢原子，错误，选项是a；（5） ③分子中碳原子不含有双键的碳原子是sp3杂化，含有双键的碳原子是sp2杂化方式。

    考点：考查原子的价电子排布式、晶体化学式的确定、物质分子中化学键的类型、原子的杂化方式等知识。

    练习册系列答案
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    A．节日绽放的焰火运用到“焰色反应”原理

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    C．纯碱可用作制药工业的原料，用于治疗胃酸过多

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    请回答下列问题(用元素符号或化学式表示)：

    （1）元素B、C、D的基态原子的第一电离能由大到小的顺序为 。

    （2）M分子中B原子轨道的杂化类型为 。

    （3）E+的核外电子排布式为 ，下图是由D、E形成的某种化合物的晶胞结构示意图，该晶体1个晶胞中阳离子的个数为 。

    （4）化合物CA3的沸点比化合物BA4的高，其主要原因是 。

    （5）写出与BD2互为等电子体的C3－的结构式 。

    （6）微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置．最早用于有机废水处理，下图是利用微生物燃料电池处理含M废水的装置，其中3是质子交换膜．负极所在的左室中发生反应的电极反应式是 。

    （7）铁粉和E单质粉末的均匀混合物，平均分成四等份，分别加入同浓度的稀硝酸，充分反应，在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表(假设硝酸的还原产物只有NO)．则稀硝酸的浓度为 mol/L。

    编号

    ①

    ②

    ③

    ④

    稀硝酸的体积/mL

    100

    200

    300

    400

    剩余金属的质量/g

    18.0

    9.6

    0

    0

    NO的体积/mL

    2240

    4480

    6720

    V

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    （13分）研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。

    （1）已知拆开1 mol H2、1 mol O2和液态水中1 mol O—H键使之成为气态原子所需的能量分别为436 kJ、496 kJ和462 kJ；CH3OH(g)的燃烧热为627 kJ·mol－1。则CO2(g)＋3H2(g)＝CH3OH(g)＋H2O(l) H＝ kJ·mol－1。

    （2）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(l)

    ①该反应平衡常数表达式K＝ 。

    ②已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如图所示。该反应的H 0（填“＞”或“＜”）。若温度不变，减小反应投料比[n(H2)/n(CO2)]，则K将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

    ③某温度下，向体积一定的密闭容器中通入CO2(g)与H2(g)发生上述反应，当下列物理量不再发生变化时，能表明上述可逆反应达到化学平衡的是 。

    A．二氧化碳的浓度 B．容器中的压强

    C．气体的密度 D．CH3OCH3与H2O的物质的量之比

    （3）向澄清的石灰水中通入CO2至溶液中的Ca2+刚好完全沉淀时，则溶液中c(CO32-)＝ 。[已知：Ksp(CaCO3)=2.8×10－9]

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