氮化硼是一种重要的功能陶瓷材料．以天然硼砂(主要成分Na2B4O7)为起始物.经过一系列反应可以得到BN和火箭高能燃料及有机合成催化剂BF3的过程如下:(1)写出由B203制备BF3的化学方程式B2O3+3CaF2+3H2SO4=2BF3↑+3CaSO4+3H2O.BF3中.B原子的杂化轨道类型为sp2.BF3分子空间构型为平面正三角形．(2)在硼.氧.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

9．氮化硼（ BN）是一种重要的功能陶瓷材料．以天然硼砂（主要成分Na₂B₄O₇）为起始物，经过一系列反应可以得到BN和火箭高能燃料及有机合成催化剂BF₃的过程如下：

（1）写出由B₂0₃制备BF₃的化学方程式B₂O₃+3CaF₂+3H₂SO₄=2BF₃↑+3CaSO₄+3H₂O，BF₃中，B原子的杂化轨道类型为sp²，BF₃分子空间构型为平面正三角形．
（2）在硼、氧、氟、氮中第一电离能由大到小的顺序是（用元素符号表示）F＞N＞O＞B．
（3）已知：硼酸的电离方程式为H₃B0₃+H₂0?[B（OH）₄]^-+H⁺，试依据上述反应写出[Al（ OH）₄]^-的结构式

，并推测1mol NH₄BF₄（氟硼酸铵）中含有2N_A个配位键．
（4）由12个硼原子构成如图1的结构单元，硼晶体的熔点为1873℃，则硼晶体的1个结构单元中含有30 个B-B键．

（5）氮化硼（BN）晶体有多种相结构．六方相氮化硼（晶体结构如图2）是通常存在的稳定相可作高温润滑剂．立方相氮化硼（晶体结构如图3）是超硬材料，有优异的耐磨性．
①关于这两种晶体的说法，不正确的是ad（填字母）．
a．两种晶体均为分子晶体
b．两种晶体中的B-N键均为共价键
c．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
d．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
②六方相氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为3：1，其结构与石墨相似却不导电，原因是立方相氮化硼晶体内无自由移动的电子．
③立方相氮化硼晶体中，每个硼原子连接12个六元环．该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300km的古地壳中被发现．根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是高温、高压．

分析（1）由图及元素守恒可写出由B₂O₃制备BF₃的方程式；根据价层电子对互斥理论确定构型和杂化方式；
（2）同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，据此判断第一电离能大小顺序；
（3）在[Al（OH）₄]^-中Al采取sp³杂化，用最外层的四个空轨道接受O提供的孤对电子形成配合物，一个NH₄BF₄中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键，所以含有2个配位键，据此计算；
（4）在硼原子组成的正二十面体结构中，每5个面共用一个顶点，每个等边三角形拥有的顶点为：$\frac{1}{5}$×3=$\frac{3}{5}$，20个等边三角形拥有的顶点为：$\frac{3}{5}$×20=12，每2个面共用一个B-B键；
（5）①a．由图可知立方相氮化硼是立体网状结构，为原子晶体；
b．非金属元素之间易形成共价键；
c．六方相氮化硼为层状结构，层间为分子间作用力，作用力小；
d．立方相氮化硼含有σ键不存在π键；
②六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子形成3个共价单键，该物质的层状结构中不存在自由移动的电子；
③氮化硼与碳元素的单质相似，结合金刚石的结构进行判断，立方相氮化硼晶体中，每个硼原子连接12个六元环，在地壳内部，离地面越深，其压强越大、温度越高．

解答解：（1）B₂O₃与CaF₂和H₂SO₄反应即生成BF₃，同时还应该产生硫酸钙和水，方程式为：B₂O₃+3CaF₂+3H₂SO₄=2BF₃↑+3CaSO₄+3H₂O，BF₃分子的中心原子B原子上含有3个σ 键，中心原子上的孤电子对数=$\frac{1}{2}$（a-xb）=$\frac{1}{2}$（0-3×1）=0，中心原子B原子的价层电子对数为3，属于sp²杂化，中心原子上没有孤对电子，所以其空间构型就是平面三角形，键角是120°，BF₃分子为平面三角形，
故答案为：B₂O₃+3CaF₂+3H₂SO₄=2BF₃↑+3CaSO₄+3H₂O；sp²；平面正三角形；
（2）同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，B、N、O、F元素处于同一周期且原子序数逐渐增大，N处于第VA族，所以第一电离能N＞O，B的第一电离能最小，第一电离能由大到小的顺序是：F＞N＞O＞B，
故答案为：F＞N＞O＞B；
（3）在[Al（OH）₄]^-中Al采取sp³杂化，用最外层的四个空轨道接受O提供的孤对电子形成配合物，其结构式为，一个NH₄BF₄中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键，所以含有2个配位键，则1mol NH₄BF₄含有2mol配位键，即2N_A个配位键，
故答案为：；2N_A；
（4）在硼原子组成的正二十面体结构中，每5个面共用一个顶点，每个面拥有这个顶点的$\frac{1}{5}$，每个等边三角形拥有的顶点为：$\frac{1}{5}$×3=$\frac{3}{5}$，20个等边三角形拥有的顶点为：$\frac{3}{5}$×20=12，每2个面共用一个B-B键，每个面拥有这个B-B键的$\frac{1}{2}$，每个等边三角形占有的B-B键为：$\frac{1}{2}$×3=$\frac{3}{2}$，20个等边三角形拥有的B-B键为：$\frac{3}{2}$×20=30，
故答案为：30；
（5）①（2）a．立方相氮化硼为空间网状结构，不存在分子，为原子晶体，故a错误；
b．非金属元素之间易形成共价键，所以N原子和B原子之间存在共价键，故b正确；
c．六方相氮化硼层间为层状结构，分子间作用力，作用力小，导致其质地软，故c正确；
d．立方相氮化硼N原子和B原子之间存在共价单键，所以该化合物中含有σ键不存在π键，故d错误；
故选ad；
②六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子形成3个共价单键，六方相氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为3：1，该物质的层状结构中不存在自由移动的电子，所以不导电，
故答案为：3：1；立方相氮化硼晶体内无自由移动的电子；
③氮化硼与金刚石的结构相似，立方相氮化硼晶体中，每个硼原子连接12个六元环，在地壳内部，离地面越深，其压强越大、温度越高，根据题干知，实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是高温高压，
故答案为：12；高温、高压．

点评本题考查了物质结构和性质，涉及第一电离能、原子的杂化方式、晶体的计算等知识点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，这些知识点都是高考热点，注意价层电子对互斥理论确定原子杂化方式及分子空间构型、晶胞的计算，题目难度中等．

练习册系列答案

暑假作业西安出版社系列答案

新课堂同步阅读系列答案

优佳学案云南省初中学业水平考试总复习系列答案

暑假篇假期园地广西师范大学出版社系列答案

1加1好成绩暑假作业沈阳出版社系列答案

快乐天天练暑假作业安徽师范大学出版社系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：解答题

19．工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是：在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下，S0₂被空气中的0₂氧化为S0₃．

（1）V₂0₅是钒催化剂的活性成分，郭汗贤等提出：V₂0₅在对反应I的催化循环过程中，经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段，图示如图1：
①关气体分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据如下：

化学键	S=O（SO₂）	O=O（O₂）	S=O（SO₃）
能量/KJ	535	496	472

由此计算反应I的△H=-98kJ•mol^-1．
②反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式为S0₂+V₂0₅?V₂0₄•S0₃、2V₂0₄•S0₃+0₂?2V₂0₅+S0₃．
（2）某实验从废钒催化剂（主要成分为V₂O₅和V₂O₄）中回收V₂O₅，其简要过程如下：

（DVO₂⁺和V0²⁺可看成是钒相应价态的简单阳离子完全水解的产物）．①写出水解生成V0₂⁺的离子方程式：V⁵⁺+2H₂O=V0₂⁺+4H⁺．
②在沉钒时，为使钒元素的沉淀率达到98%，至少应调节溶液中的c（NH₄⁺）为0.8mol/L[25℃，K_sp（NH₄VO₃）=1.6×10 ^-3，溶液体积变化忽略不计]．
（3）在保持体系总压为0.1MPa的条件下进行反应：SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃（g），原料气中SO₂和0₂的物质的量之比（k）不同时，S0₂的平衡转化率与温度（t）的关系如2图所示：
①图中k₁、k₂、k₃的大小顺序为k₁＞k₂＞k₃，理由是相同温度和压强下，K值减小，氧气浓度越大，平衡正向移动，二氧化硫转化率提高．
②该反应的化学平衡常数Kp表达式为Kp=$\frac{P（S{O}_{3}）}{P（S{O}_{2}）{P}^{\frac{1}{2}}（{O}_{2}）}$（用平衡分压代替平衡浓度表示）．图中A点原料气的成分是：n（SO₂）：n（O₂）：n（N₂）=7：11：82，达平衡时SO₂的分压p（ SO₂）的计算式为_$\frac{0.1×12%×7}{12%×7+11-0.5×88%×7+88%×7+82}$（分压=总压×物质的量分数）．
③近年，有人研发出用氧气代替空气的新工艺，使SO₂趋于完全转化．此工艺的优点除了能充分利用含硫的原料外，主要还有无尾气排放，不污染环境．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：解答题

20．

已知A、B、C、D四种短周期元素的核电荷数依次增大．A原子s轨道电子数是p轨道电子数的两倍，C原子的L能层中有两对成对电子，C、D同主族． E、F是第四周期元素，且E位于周期表中ds区，F原子核外有33种不同运动状态的电子．根据以上信息用相应的元素符号填空：
（1）E⁺核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，FC₄^3-离子的空间构型为正四面体，与其互为等电子体的一种有机分子为CCl₄（填化学式）．
（2）B元素所在周期第一电离能最大的元素是Be（填元素符号）．
（3）D所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO₄（填化学式）；能导电的A单质与B、D、E的单质形成的晶体相比较，熔点由高到低的排列顺序是C＞Cu＞S＞N₂（填化学式）．
（4）已知EDC₄溶液中滴入氨基乙酸钠（H₂N-CH₂-COONa）即可得到配合物A．其结构如图所示：
①配合物A中碳原子的轨道杂化类型为sp³、sp²．
②1mol氨基乙酸钠（H₂N-CH₂-COONa）含有σ键的数目为8×6.02×10²³．
（5）化合物F₂C₃常用于标定未知浓度的酸性KMnO₄溶液，反应生成F的最高价含氧酸，该反应的离子方程式是5As₂O₃+4MnO₄^-+9H₂O+12H⁺═10H₃AsO₄+4Mn²⁺．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：选择题

17．

我国本土科学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得2015年的诺贝尔生理和医学奖．已知二羟甲戊酸是生物合成青蒿素的原料之一，下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是（　　）

	A．	与乙醇发生酯化反应生成产物的分子式为C₈H₁₈O₄
	B．	能发生加成反应，不能发生取代反应
	C．	在铜的催化下与氧气反应的产物可以发生银镜反应
	D．	标准状况下1mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4L H₂

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：选择题

4．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜．下列有关说法正确的是（　　）

	A．	反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区
	B．	乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为Fe-2e ^-=Fe²⁺
	C．	通入氧气的一极为正极，发生的电极反应为O₂-4e ^-+2H₂O═4OH^-
	D．	反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：选择题

14．下列离子能在无色溶液中大量共存的是（　　）

	A．	NH₄⁺、Ba²⁺、NO₃^-、CO₃^2-		B．	Fe²⁺、OH^-、SO₄^2-、MnO₄^-
	C．	Na⁺、Fe³⁺、Cl^-、AlO₂^-		D．	K⁺、Mg²⁺、NO₃^-、Cl^-

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：解答题

1．

已知：①CO₂（g）+C（s）═2CO（g）△H₁
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₂
③4Fe（s）+3O₂（g）═2Fe₂O₃（s）△H₃
（1）下列关于上述反应焓变的判断中正确的是D
A．△H₁＜0 B．△H₂＞0 C．△H₃＞0
D．反应C（s）+O₂（g）═CO₂（g）的△H=△H₁+△H₂
（2）反应3CO（g）+Fe₂O₃（s）═3CO₂（g）+2Fe（s）的△H=$\frac{2△{H}_{2}}{3}-\frac{△{H}_{3}}{2}$（用△H₁、△H₂和△H₃表示）．　
（3）反应①～③的平衡常数的对数lg K随反应温度T的变化曲线如图所示．曲线A表示反应③，曲线B表示反应①（填写①或②），结合各反应的△H，归纳lg K～T曲线变化规律：吸热反应，升高温度，lgK增大；放热反应，升高温度，lgK减小．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：选择题

18．下列表示“氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合”过程能量变化的示意图中，合理的是（　　）

	A．			B．
	C．			D．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：选择题

11．

已知NO₂与N₂O₄相互转化：2NO₂（g）?N₂O₄（g）；△H=-24.2kJ/mol
在恒温下，将一定量NO₂和N₂O₄（g）的混合气体充入体积为2L的密闭容器中，其中物质的浓度随时间变化的关系如图．下列推理分析合理的是（　　）

	A．	a，b，c，d四点中c_正与v_逆均相等
	B．	反应进行到10min时，体系吸收的热量为9.68kJ
	C．	前10min内，用v（NO₂）表示的该反应速率为0.02mol/L•min
	D．	25min时，导致平衡移动的原因是升温

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学