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> 2014年高考总复习新课标化学选修3综合测试?2014/9/8
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单元、专题训练 |
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命题范围：
选修3
1．(12分)氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如图所示：
请回答下列问题：
(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是________、________；
(2)基态B原子的电子排布式为________；B和N相比，电负性较大的是________，BN中B元素的化合价为________；
(3)在BF3分子中，F—B—F的键角是________，B原子的杂化轨道类型为________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF－4的立体构型为________；
(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为________，层间作用力为________；
(5)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm。立方氮化硼晶胞中含有________个氮原子、________个硼原子，立方氮化硼的密度是________g•cm－3(只要求列算式，不必计算出数值。阿伏加德罗常数为NA)。
答案
(2)1s22s22p1 N ＋3
(3)120° sp2 正四面体
(4)共价键(极性共价键) 分子间作用力
(5)4 4 25×4361.5×10－103×NA
解析 本题主要考查新型陶瓷材料的制取、电子排布、杂化以及晶胞的有关计算，意在考查考生的推理分析能力。(1)已知反应物和主要的生成物，根据原子守恒判断出次要生成物，写出化学方程式，配平即可。(2)B原子核外有5个电子，其基态电子排布式为：1s22s22p1；BN中N的电负性较大，N为－3价，那么B就为＋3价。(3)因为BF3的空间构型为平面三角形，所以F—B—F的键角为120°。(4)六方氮化硼晶体结构与石墨相似，故B、N以共价键相结合构成分子晶体，其层间作用力是分子间作用力。(5)金刚石晶胞中有8个C原子，则BN中也有8个原子，B原子、N原子各4个。BN的摩尔质量为25 g•mol－1，一个晶胞的质量为4NA×25 g，除以一个晶胞的体积(361.5×10－10)3 cm3即为所求。
2．(12分)氮元素可以形成多种化合物。
回答以下问题：
(1)基态氮原子的价电子排布式是________。
(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。
①NH3分子的空间构型是________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是________。
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：
N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1 038.7 kJ•mol－1
若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键有________ mol。
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4晶体内不存在________(填标号)。
a．离子键 b．共价键
c．配位键 d．范德华力
(4)图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。
下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是________(填标号)。
a．CF4 b．CH4
c．NH＋4 d．H2O
答案 (1)2s22p3 (2)N>O>C (3)①三角锥形 sp3 ②3 ③d (4)c
解析 本题考查了原子核外电子排布、杂化轨道理论、分子结构等知识，同时考查了考生的观察能力和分析推理能力。(3)肼分子中有4个N—H键，故有4 mol N—H键断裂时，有1 mol肼发生反应，生成1.5 mol N2，则形成2×1.5 mol＝3 mol π键。SO2－4中存在配位键、共价键，N2H2＋6与SO2－4之间存在离子键，离子晶体中不存在范德华力。(4)与4个氮原子形成4个氢键，要求被嵌入微粒能提供4个氢原子，并至少存在“N…H”“H…O”“H…F”三类键中的一种，对照条件知，NH＋4符合此要求。
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