【题目】氮化铝(AlN)陶瓷是一种新型无机非金属材料， 最高可稳定到2473K， 导热性好、热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。制取原理为：Al2O3+3C+N2
2A1N+3CO，回答下列问题：
(1)氮化铝的晶体类型为________。在上述化学方程式中第二周期元素的第一电离能由小到大的顺序是______。
(2)基态氧原子电子占据最高能级的原子轨道的形状是________，未成对电子数为________。
(3)等电子体具有相似的结构。CO与N2互为等电子体，CO分子中σ键与π键数目之比为_______。
(4)Cu2+处于：[Cu(NH3)4]2+的中心，若将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个NH3换为CN-，则有2种结构，则Cu2+是否为sp3杂化________（填“是”或“否”）理由为_________。
(5)AlN晶体结构如图所示，1个Al原子周围距离最近的Al原子数为______个；若晶胞结构的高为a nm， 底边长为b nm，NA表示阿伏伽德罗常数的值，则其密度为_______g.cm-3(列出计算式)。
【答案】原子晶体 C<O<N 哑铃形(或纺锤形) 2 1：2 否 若是sp3杂化[Cu(NH3)4]2+的空间构型为正四面体形，将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个NH3换为CN-，则只有1种结构 12 
【解析】
(1)原子晶体的熔沸点较高、硬度大，同一周期元素的电离能呈增大趋势；
(2)根据O原子核外电子排布及各个能级的原子轨道的形状确定未成对电子数目；
(3)等电子体结构相似，结合共价单键都是σ键与π键，共价双键一个是σ键，1个是π键；共价三键1个σ键个2个π键分析；
(4)根据将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个NH3换为CN-，有2种结构，判断Cu2+中原子杂化类型；
(5)利用均摊方法计算一个晶胞中含有的离Al原子最近的Al原子个数，先计算一个晶胞中含有的Al、N原子数目，然后根据晶胞密度计算公式
计算。
(1)由于原子晶体的熔沸点较高、硬度大，而氮化铝(AlN)陶瓷最高可稳定到2473K，说明原子间结合力强，熔沸点高，属于原子晶体；在上述反应中涉及到的第二周期的元素有C、N、O三种元素，同一元素的电离能随原子序数的增大而增大，但由于N原子最外层的p电子处于半充满的稳定状态，不容易失去电子，属于其第一电离能比相邻的O元素要大，故三种元素的第一电离能由小到大的顺序是C<O<N；
(2)O是8号元素，核外电子排布为1s22s22p4，可见基态氧原子电子占据最高能级是2p能级，其原子轨道的形状是哑铃形(或纺锤形)，由于2p轨道数目是3 个，原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，一个轨道最多可容纳2个电子，自旋方向相反，所以未成对电子数为2个；
(3) N2结构简式是N≡N，等电子体具有相似的结构。CO与N2互为等电子体，所以CO分子中含有1个σ键和2个π键，因此CO分子中σ键与π键数目之比为1：2；
(4)由于将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个NH3换为CN-，有2种结构，说明[Cu(NH3)4]2+形成是平面正方形结构，Cu2+在平面正方形对角线的交点上；若是Cu2+采用sp3杂化，由于正四面体任何两个顶点都处于相邻位置，那么[Cu(NH3)4]2+的空间构型为正四面体形，将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个NH3换为CN-，则只有1种结构，所以Cu2+不是采用sp3杂化；
(5)由晶体结构示意图可知与Al原子连接的N原子构成的是正四面体结构，与N原子连接的Al原子构成的也是正四面体结构，则晶体中若Al原子处于立方体顶点上，可截图为
，可见顶点Al原子到面心最近Al原子最近，在一个晶胞中有3个这种Al原子，且通过该Al原子可形成8个晶胞，每个Al原子被计算了2次，因此与1个Al原子周围距离最近的Al原子数为
=12个；也可以按照题图画实线部分截图为
。在该结构图中，底面为菱形，处于对位的两个顶角分别为60°、120°，其中含有Al原子个数为Al：
=2，含有N原子数目为N：
=2，因此一个该结构中含有2个AlN，底面面积为S=
b×(10-7 cm) b×(10-7 cm)=
b2×10span>-14 cm2，晶胞高为a nm=a×10-7 cm，则该结构体积V=
b2×10-21 cm3，该结构质量m=
g，所以该结构(即晶胞)的密度为
=g/cm3。
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】在不同条件下，分别测得反应2SO2＋O2
2SO3的化学反应速率，其中表示该反应进行得最快的是( )
A.v(SO2)＝4 mol·L－1·min－1B.v(O2)＝3 mol·L－1·min－1
C.v(SO2)＝0.1 mol·L－1·s－1D.v(O2)＝0.1 mol·L－1·s－1
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】下列有关图象的叙述正确的是
A.图I： H2的燃烧热为245kJ/mol
B.图II：b可能为使用催化剂的曲线，催化剂不能改变该反应的焓变
C.图II：向容器中充入1molN2、3molH2，充分反应后放出热量92.2kJ
D.图III：HgO（s）=Hg（l）+
O2（g）△H=-90.7kJ/mol
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大。这四种元素形成的单质依次为m、n、p、q，x、y、z是这些元素组成的二元化合物，其中z为形成酸雨的主要物质之一；25℃时， 0.01 mol/L w溶液pH=12。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小：a<b<c<d
B.氢化物的稳定性：b<d
C.y中阴阳离子个数比为1：2
D.等物质的量y、w溶于等体积的水得到物质的量浓度相同的溶液
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】从物质A(某正盐)的水溶液出发有下面所示的一系列变化：
（1）写出A～F物质的化学式：
A__________；B__________；C__________；D__________；E.__________；F__________。
（2）写出E→F的化学方程式______________________________。
（3）鉴别物质F中阴离子的方法是________________________。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力如图所示。回答下列问题：
（1）“O”点时液体不能导电，说明醋酸中________（填“含有”或“不含”）离子键。
（2）a、b、c三点醋酸电离程度由大到小的顺序为____________，a、b、c三点对应的溶液中c(H＋)最大的是____。
（3）将等体积的a、b、c三点所对应的溶液用1 mol·L－1的NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液体积由大到小的顺序____________。
（4）要使c点溶液中c(CH3COO－)增大而c(H＋)减小，可采取的两种措施是加入____________。
（5）若实验测得c点处溶液中c(CH3COOH)＝0.1 mol·L－1，c(CH3COO－)＝0.001 mol·L－1，则该条件下CH3COOH的电离常数Ka＝___________。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】常温下用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液的过程中，溶液中－lg
和－lg c(HC2O4-)或－lg
和－lg c(C2O42-)的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.Ka1(H2C2O4)数量级为10－1
B.曲线N表示－lg
和－lg c(HC2O4-)的关系
C.向NaHC2O4溶液中加NaOH至c(HC2O4-)和c(C2O4-)相等，此时溶液pH约为5
D.在NaHC2O4溶液中c(Na＋)＞c(HC2O4-)＞c(H2C2O4)＞c(C2O42-)
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】某铅酸蓄电池的工作原理如图所示，其总反应式为
。下列判断不正确的是
A.闭合K时，d电极的反应式为
B.当电路中转移
电子时，Ⅰ中消耗的
为
C.闭合K时，Ⅱ中
向c电极迁移
D.闭合K一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】以铅蓄电池为电源．将CO2转化为乙烯的装置如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。下列说法不正确的是
A. b为铅蓄电池的正极 B. 电解过程中，阳极区溶液中c(H+)逐渐减小
C. 阴极反应式：2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O D. 每生成1mol乙烯，理论上铅蓄电池中消耗12mol硫酸
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com