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《碳族元素》题目归纳【碳的单质】1.石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，造成输电线路、电力设备的损坏，这是由于石墨（）A．有放射性B．易燃、易爆C．能导电D．有剧毒2.近年来，科学家们研究得到一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，化学式为C60，下列说法正确的是（）A．C60是一种新型化合物B．C60和石墨都是碳的同素异形体C．C60在纯氧中燃烧只生成唯一产物CO2D．C60的摩尔质量为720g3.最近，科学家研制出一种新分子C60，它具有空心足球状结构，下列说法正确的是（）A．C60是一种新型的化合物B．C60的熔点高于石墨C．C60和石墨都是碳的同素异形体D．C60的摩尔质量为7204.目前科学界拟合成一种“二重结构”的球形分子，即把足球型C60分子容纳在足球型Si60分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键相结合，关于该分子的叙述不正确．．．的是（）A．是两种单质组成的混合物B．相对分子质量为2400C．是一种新型化合物D．其晶体中存在单个的分子5.2006年9月21日，美国亚特兰蒂斯号航天飞机在爱德华空军基地安全着落，航天飞机表层的防热瓦曾成为航天飞机能否安全着落的制约因素。
防热瓦是以石墨材料为主要成分的非常疏松的泡沫陶瓷。
下列有关说法合理的是（）A．石墨成为该泡沫陶瓷主要成分的主要原因是石墨是原子晶体B．石墨成为该泡沫陶瓷主要成分的主要原因是石墨熔点很高C．石墨中碳碳键之间的夹角为109°28′D．C60也可代替石墨用作航天飞机表层的防热瓦材料6.将石墨置于熔融的钾或气态钾中，石墨会吸收钾而形成称为钾石墨的物质，其组成是C8K、C24K、C36K、C48K和C60K。
在钾石墨中，钾原子把价电子交给石墨层，但在遇到与金属钾易反应的其他物质时还会收回。
在钾石墨中，钾元素处于石墨层中间，因而石墨层之间被胀大，层间的距离增加。
下列对钾石墨的叙述中正确的是（）A．钾石墨是一类离子化合物B．钾石墨导电性比石墨弱C．钾石墨与水相遇不发生任何反应D．题干中的5种钾石墨属于同素异形体7.C60、金刚石和石墨的结构模型如下图所示（石墨仅表示出其中的一层结构）：⑴．C60、金刚石和石墨三者的关系互为__________________________________。
第12章氮族、碳族和硼族元素习题参考答案1. （1）解：3 + HClNH4Cl NH 3 + NH4HSO4(NH4)2SO4 NH 2O3 + N2 + 4H2O (NH4)2Cr2O7 Cr（2）解：2KNO3 2KNO2 + O2 2Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2 + O22AgNO3 2Ag + 2NO2 + O25NO3- + 2Mn2+ + 3H2O2．解：(1) 5NO2-+ 2MnO4- + 6H+2? 3NO2-+ Cr2O7+ 8H+ →3NO3- +2Cr3++7H2O(2) 2NO2- + 2I- + 4H+(3) HNO2+NH33．解：（1） NH4Cl (NH4)2SO4（2）KNO2H2SO4 2NO↑+ I2 + 2H2O N2+ 2H2OBaCl2无现象产生白色沉淀(BaSO4)产生蓝色溶液(N2O3)、红棕色气体(NO2)无现象产生黄色沉淀（As2S3） KNO3（3）AsCl3SbCl3H2S产生橙红色沉淀（Sb2S3）产生黑色沉淀（Bi2S3） BiCl34．解：（1）S +2HNO3(浓) （2）4Zn + 10HNO3(很稀) （3）3CuS + 8HNO3 （4）PCl5+4H2OH2SO4 + 2NO↑4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O3Cu(NO3)2 + 3S↓ + 2NO↑ + 4H2OH3PO4+ 5HCl（5）2AsO33- + 3H2S + 6H+（6）AsO43- + 2I- + 5H+（8）Sb2S3 + 3S2-5．解：（1）NH4+NaOHH2SO4NH3O2Pt As2S3↓ + 6H2O H3AsO3 + I2 + H2O2MnO4- + 5Bi3+ + 5Na+ + 7H2O（7）2Mn2+ + 5NaBiO3 + 14H+ 2SbS33-NOO2 H2(Fe)纯O2高温高压燃烧N2NH3NO2Cu(浓HOHNO3)2Zn(稀HNO3)HNO3NH3N2OKIHNO2Cu(稀HNO3)NH4NO3H2SO4H2SO4(浓)NaOHO2NaNO2NaNO3H3AsO4H2S(HCl)As2S5Na2SHClNa3AsS4（2）AsCl3H2SNa3AsS3HClNa2SAs2S3H2O浓HClH3AsO3I2(pH=5~9)KI(pH<0.5)（3）Na3SbO3HCl(适量)NaOHSb(OH)3HClNaOH(过量)SbCl3H2SH2OHClNa2SHClSbOCl （4）Cl2(NaOH)NaBiO3Sb2S3Na3SbS3(NaOH)MnSO4 Cl2(HNO3)Bi(OH)3HNO3NaOHBi(NO3)3H2OHNO3BiONO36．解：A是AsCl3，B是AgCl，C是[Ag(NH3)2]Cl，D是As2S3，E是(NH4)3AsS4，F是As2S5，G是H2S。
化学奥赛⽆机元素化学习题碳族元素含答案【⾼中化学奥林匹克竞赛辅导】⽆机元素化学习题第⼗⼆章碳族元素1. 根据⾦刚⽯、⽯墨的结构特点，说明它们的主要性质。
2. ⼀氧化碳与氮⽓的结构相似，⼆氧化碳与氧化⼆氮的结构相似，试举例说明各对物质的物理和化学性质相似的地⽅，并举出两个例⼦说明各对物质化学性质的不同，解释为什么会有这种差别？3. 下列为硅的化合物相互关联图以写出有关反应，并指出反应条件：SiCl4↑Na2SiO3←Si→SiHCl3↑H2SiF6←SiF4←SiO2→Na2SiO3→H2SiO34. 在常温条件下，为什么CO2为⽓体⽽SiO2却是固体？5. 试解释：为什么SiF4能与F－离⼦反应⽣成SiF62－⽽CF4不能与F－离⼦反应呢？6. 碳化硅SiC与A12O3是重要的⼯业⽤磨砂，试问什么样的结构特性使它们有这些⽤途？7. 试解释：为什么CH4和CCl4不发⽣⽔解？⽽SiH4和SiC14会强烈地⽔解？8. ⼆氧化硅和⽔的反应是吸热反应，但为什么硅胶能作⼲燥剂？9. 为什么不能把SnC14归类成盐？10. 试解释为何锡与铅的＋2氧化态要⽐碳和硅的更稳定。
并解释为何铅的+2氧化态要⽐锡的+2氧化态更稳定。
11. 下列各物质的化学组成如何？在铅丹中铅的氧化数如何？(1) 密陀僧(2) 铅丹(3) 铅糖12. ⽩⾊粉未可能含有SnC12、Bi(NO3)3、As2O3、Sb2S3、PbSO4。
粉未⽤⽔处理得⼀悬浊液A及不溶固体B。
浊液A加少量HCI即澄清，它可使碘的淀粉溶液褪⾊，固体B不溶于酸，能溶于碱或饱和的NaAc热溶液中，得⼀⽆⾊溶液，此溶液中加H2S⽔溶液，得⼀⿊⾊沉淀，问上述物质哪些存在？哪些不存在？哪些可能存在？说明理由，并写出有关的化学反应⽅程式。
13. 有⼀⽩⾊固体A，不溶于⽔，但受热会激烈分解，⽣成固态物质B和⽓体C。
固体B 不溶于⽔和盐酸，但溶于稀硝酸，⽣成溶液D和⽆⾊⽓体E，E在空⽓中变成棕⾊，向溶液D中加⼊盐酸，⽣成⽩⾊沉淀F，F易溶于热⽔。
十年奥赛真题分类汇总-金属元素一金属元素一2006第4题（7分）已探明我国锰矿储量占世界第三位，但富矿仅占6.4%，每年尚需进口大量锰矿石。
有人设计了把我国的菱锰矿（贫矿）转化为高品位“菱锰矿砂”的绿色工艺。
该工艺首先将矿砂与硫酸铵一起焙烧，较佳条件是：投料比m [(NH 4)2SO 4]/m [MnCO 3]＝1.5；焙烧温度450o C ；焙烧时间1.5 小时。
4-1 写出焙烧反应方程式：(NH 4)2SO 4＋MnCO 3＝MnSO 4＋2NH 3↑＋CO 2↑＋H 2O↑ （１分）4-2 其次，将焙烧产物转化为高品位的“菱锰矿砂”，写出反应方程式：MnSO 4＋2NH 3＋CO 2＋H 2O ＝ (NH 4)2SO 4＋MnCO 3↓ （2分）4-3 若焙烧温度过高或时间过长，将导致什么结果？MnSO 4，MnCO 3分解生成高价锰的氧化物而导致锰浸出率下降。
（2分）4-4 从物料平衡角度看，生产过程中是否需要添加(NH 4)2SO 4？说明理由。
2003第8题（12分）8－1（4分） 1摩尔高锰酸钾在240－300o C 加热释放出19.2 g 氧气，写出反应方程式。
（已知K 2MnO 4 640o C 分解，K 3MnO 4 800o C 分解。
）5KMnO 4 = K 2MnO 4 + K 3MnO 4 + 3MnO 2 + 3O 2 (4分) 8－2（3分）咖啡因对中枢神经有兴奋作用，其结构式如下。
常温下，咖啡因在水中的溶解度为2 g/100g H 2O ，加适量水杨酸钠[C 6H 4(OH)(COONa)]，由于形成氢键而增大咖啡因的溶解度。
请在附图上添加水杨酸钠与咖啡因形成的氢键。
N N N N OCH 3H 3COCH 3COONa H O (3分) (不要求氢键的键角和方向，但要求画在有孤对电子的氮原子上。
)8－3（2分）阿司匹林结构式如下，难溶于水。
若和适量柠檬酸三钠混合，即可增大溶解度。
安徽安徽高中化学竞赛无机化学第十一章碳族和硼族元素第十一章碳族和硼族元素11. 1. 01 石墨和金刚石：石墨的硬度小，熔点极高，具有如下面左图所示的层状结构。
层中碳原子碳原子sp2杂化，每个碳原子与相邻的3个碳原子成σ键，构成平面层。
各碳原子的p z轨道均垂直于上述平面层，互相平行，在层内形成大π键。
因为有离域π电子，所以石墨导电。
层间的分子间作用力小，易滑动，故石墨有润滑性。
层内的共价键和层间的分子间力，使得石墨成为典型的混合晶体。
木炭和焦炭基本属于石墨类型，但是晶形不完整。
金刚石的硬度最大，熔点极高，它的结构如下面右图所示，其中碳原子sp3等性杂化，每个碳原子与相邻4个碳原子成σ键。
由于无自由电子，故金刚石不导电。
金刚石属于典型的原子晶体。
11. 1. 02 碳簇：以C60为代表的碳簇，是碳单质的第3种同素异形体，碳簇是20 世纪80 年代被发现的。
可以从正二十面体出发去理解C60的几何构型。
如下面左图所示，正二十面体共有20个面，每个面都是正三角形；共12个顶点；每个面角都是五面角。
将每个顶角都截掉，截口处产生12个正五边形，原来的20个正三角形都变成了正六边形。
C60的几何构型就是这种截角正二十面体，如下面右图所示，共有20 个正六边形，12 个正五边形。
11. 1. 03 碳在冶金工业中的用途：冶金工业上，用碳作还原剂还原金属氧化物矿物，例如下面的反应高FeO + C ======= Fe + CO↑是炼铁过程中的重要步骤。
一些金属硫化物矿经高温焙烧转化为氧化物后，也要用碳在高温下还原以得到金属。
11. 1. 04 二氧化碳的分子结构：CO2的分子为直线形。
CO2分子中的C原子sp等性杂化，sp杂化轨道与两个O原子的p轨道成两个σ键。
不参加杂化的p y轨道有一个单电子，左边O原子的p y轨道有一对电子，右边O原子的p y轨道有一个单电子，所以在y 方向形成一个。
同理在z方向也形成一个。
2001-2010年十年化学赛题重组卷13元素化学（d 、ds 区元素）【初赛要求】1、离子方程式的正确书写。
2、卤素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、锡、铅、硼、铝。
碱土金属、碱金属、稀有气体。
钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、银、金、锌、汞、钼、钨。
过渡元素氧化态。
氧化物和氢氧化物的酸碱性和两性。
常见难溶盐。
氢化物的基本分类和主要性质。
常见无机酸碱的形态和基本性质。
水溶液中的常见离子的颜色、化学性质、定性检出（不使用特殊试剂）和分离。
制备单质的一般方法。
【决赛要求】元素化学描述性知识达到国际竞赛大纲三级水平。
2002年第1题（5分）阅读如下信息后回答问题：元素M ，其地壳丰度居第12位，是第3种蕴藏最丰富的过渡元素，是海底多金属结核的主要成分，是黑色金属，主要用途：炼钢，也大量用来制作干电池，还是动植物必需的微量元素。
1．M 的元素符号是Mn （1分）。
2．M 的最重要矿物的化学式是MnO 2（1分）。
3．M 的三种常见化合物是MnO 2、MnSO 4和KMnO 4。
（3分）注：必须答MnO 2和KMnO 4，而Mn(II)盐也可答硝酸锰等。
1999年第4题（12分）市场上出现过一种一氧化碳检测器，其外观像一张塑料信用卡，正中有一个直径不到2cm 的小窗口，露出橙红色固态物质。
若发现橙红色转为黑色而在短时间内不复原，表明室内一氧化碳浓度超标，有中毒危险。
一氧化碳不超标时，橙红色虽也会变黑却能很快复原。
已知检测器的化学成分：亲水性的硅胶、氯化钙、固体酸H 8[Si(Mo 2O 7)6]·28H 2O 、CuCl 2·2H 2O 和PdCl 2·2H 2O （注：橙红色为复合色，不必细究）。
1．CO 与PdCl 2·2H 2O 的反应方程式为：CO ＋PdCl 2·2H 2O ＝CO 2＋Pd ＋2HCl ＋H 2O （4分）。
化学方程式写PdCl 2不写PdCl 2·2H 2O 同时也配平，给2分。
【高中化学奥林匹克竞赛辅导】无机元素化学习题第十一章硼族元素1.下列为有关硼酸的一些反应的图解，试写出其反应方程式，并指出反应条件。
B 2H 6 ?Mg 2B 2O 5·H 2O ?Na 2B 4O 7·10H 2O ?BF 3?H[BF 4] ?H 2SO 4B 2O 3?HBO 2?H 3BO 3?BPO 4 CH2－HO －CB －CH 2－O2.(1)3.B 2H 64.为什么5.6.硼酸H 37.×10－10）8.9.10.11.12.已知－1672(1)(2)若用(3)13.，如何解释？14.为什么不能制得TlI 3和Tl 2S 3?15.虽然TlI 与KI 是同晶型的，但为什么TlI 不溶于水？16.铊的化学性质，在某些方面相似于铝，在一些方面相似于IA 金属，试用化学事实来说明上述叙述。
17.今有K 2SO 4、Pb(NO 3)2、SnC12、SbC13、A12(SO 4)3和Bi(NO 3)3等六瓶溶液，如何用最方便的化学方法来区别它们？写出现象及有关离于方程式。
18.一单质A 难溶于浓硝酸，与NaOH 溶液作用放出气体B ，得到溶液C ，C 用盐酸酸化后得到白色沉淀D ，D 溶于过量的盐酸，若将A 与盐酸反应也能放出气体B ，同时生成溶液E ，用NaOH 将E 小心碱化，也能得到沉淀D ，D 溶于过量的NaOH ，如果在E 中加入Na 2CO 3或(NH 4)2S 也能得到沉淀D ，问A ?E 各是何物？写出有关反应式。
19.已知气态化合物(HNBCl)3（环状）的?H ?f =－1012kJ ?mol －1，气态单原子的B 、Cl 、N 和H 的标准生成焓分别为590kJ ?mol －1，122kJ ?mol －1，472kJ ?mol －1和218kJ ?mol －1，E (B-Cl)＝456kJ ?mol －1，E (N-H)＝390kJ ?mol －1，试计算此化合物中E (B-N)值。
中学化学竞赛试题资源库——硼族及其化合物A组1．已知化合物B3N3H6（硼氮苯）与C6H6（苯）的分子结构相似，如右图：则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为A 2B 3C 4D 62．无机苯B3N3H6（B、N原子在环中交替排列）的三氯取代物的几何异构体数目为A 4B 6C 8D 103．1998年，中国十大科技成果之一是合成纳米氮化镓，其化学式应当是A GaNB Ga2N3C Ga3N2D Ga5N34．铊（Tl）是某超导材料的组成元素之一，与铝同族，位于第6周期。
Tl3＋与Ag在酸性介质中发生反应：Tl3＋＋2Ag＝Tl＋＋2Ag＋。
下列推断正确的是A Tl＋的最外层有1个电子B Tl3＋的氧化性比Al3＋弱C Tl能形成＋3价和＋1的化合物D Tl＋的还原性比Ag强5．铊（Tl）是某超导材料的组成元素之一，与铝同族，位于第6周期。
已知Tl3＋在酸性介质中可与Ag发生反应生成Tl＋。
据此，从理论上看，下列推断不正确的是A Tl3＋＋2Ag＝Tl＋＋2Ag＋B Tl3＋＋Cu＝Tl＋＋Cu2＋C 2Tl3＋＋3Zn＝2Tl＋3Zn2＋D 3Tl3＋＋2Al＝3Tl＋＋2Al3＋6．氯化硼的熔点为－107℃，沸点为12.5℃，在其分子中键与键之间的夹角为120°，它能水解，有关叙述不正确的是A 氯化硼液态时能导电而固态时不导电B 氯化硼加到水中使溶液的pH降低C 氯化硼分子呈正三角形，属非极性分子D 氯化硼遇水蒸气会产生白雾7．铝和镓的性质相似，如M(OH)3都是难溶的两性氢氧化物。
在自然界镓常以极少量分散于铝矿，如Al2O3中。
用NaOH溶液处理铝矿（Al2O3）时，生成NaAlO2、NaGaO2；而后通入适量CO2，得Al(OH)3沉淀，而NaGaO2留在溶液中（循环多次后成为提取镓的原料）。
发生后一步反应是因为A 镓酸酸性强于铝酸B 铝酸酸性强于镓酸C 镓浓度小，所以不沉淀D Al(OH)3是难溶物8．第ⅢA族的Al、Ga均为两性元素，Al(OH)3与Ga(OH)3相比，后者酸性比前者强。
六年分析一、核二、无机元素化合物三、分析化学四、物理化学五、结构化学六、有机化学七、方程式八、分子轨道、价键理论一、核【历年真题】4/12=33%06-1（4分） 2006年3月有人预言，未知超重元素第126号元素有可能与氟形成稳定的化合物。
按元素周期系的已知规律，该元素应位于第 八 周期，它未填满电子的能级应是 5g ，在该能级上有 8 个电子，而这个能级总共可填充 18 个电子。
（各1分）10-1-1 2009年10月合成了第117号元素，从此填满了周期表第七周期所有空格，是元素周期系发展的一个里程碑。
117号元素是用249Bk 轰击48Ca 靶合成的，总共得到6个117号元素的原子，其中1个原子经p 次α衰变得到270Db 后发生裂变；5个原子则经q 次α衰变得到281Rg 后发生裂变。
用元素周期表上的117号元素符号，写出得到117号元素的核反应方程式（在元素符号的左上角和左下角分别标出质量数和原子序数）。
每式1分，画箭头也得 1分。
两式合并为 23n+Uns 5+Uns =Bk 6+Ca 629397294117249974820也得满分。
（2分） 核聚变、生成核素推断 【考点】5. 原子结构。
核外电子运动状态: 用s 、p 、d 等来表示基态构型（包括中性原子、正离子和负离子）核外电子排布。
------核外电子排布规律6. 元素周期律与元素周期系。
主族与副族。
------元素在周期表中所处位置，熟记稀有气体原子序数※核，衰变，新元素合成------掌握α、β、γ衰变特征※解题方法先看质量数，再看质子数；先α衰变，后β衰变；注意原子符号的表示；趋向于生成较常见核素，如：1H+7Li--------2 4He二、无机元素化合物【历年真题】06第6 题（9分）潜在储氢材料——化合物 A 是第二周期两种氢化物形成的路易斯酸碱对，是乙烷的等电子体，相对分子质量30.87，常温下为白色晶体，稳定而无毒。
碳族元素和硼族元素第1题(共6分) 实验室制备少量硅一般采用镁粉还原SiO2的方法，然后用稀盐酸洗涤产品以除去杂质。
某同学在进行上述操作时，在制得的产品中加HCl洗涤时突然起火。
(1)请用化学方程式解释：①稀盐酸洗涤产品可除去哪些主要杂质?②为什么加HCl洗涤时突然起火?(2)请设计一个实验来验证你的解释。
(不必画出装置图，也不必指出具体化学药品，不要写方程式，只要简明指出方法。
)1．(共6分) (1) ① 2HCl+MgO H2O+MgCl22HCl+Mg H2↑+MgCl2② SiO2+4Mg Mg2Si +2MgOMg2Si+4HCl SiH4+2MgCl2SiH4+2O2SiO2+2H2O(2) 在N2保护下(或惰性气体)，对硅烷气体进行检验。
SiH4+2KMnO4H2+K2SiO3+2MnO2↓+ H2O (不要求)(方程式各1分，检验1分)第2题(8分) C60的发现开创了国际科学的一个新领域，除C60分子本身具有诱人的性质外，人们发现它的金属掺杂体系也往往呈现出多种优良性质，所以掺杂C60成为当今的研究热门领域之一。
经测定C60晶体为面心立方结构，晶胞参数a=1420pm。
在C60中掺杂碱金属钾能生成盐，假设掺杂后的K+填充C60分子堆积形成的全部八面体空隙，在晶体中以K+和C60－存在，且C60－可近似看作与C60分子半径相同的球体。
已知C的范德华半径为170pm，K+的离子半径133pm。
11-1 掺杂后晶体的化学式为；晶胞类型为；如果为C60－顶点，那么K+所处的位置是；处于八面体空隙中心的K+到最邻近的C60－中心的距离是pm。
11-2 实验表明C60掺杂K+后的晶胞参数几乎没有发生变化，试给出理由。
11-3 计算预测C60球内可容纳的掺杂原子的半径。
第11题(8分)11-1 KC60面心立方晶胞体心和棱心710pm (各1分,共4分)11-2 C60分子形成面心立方最密堆积,由其晶胞参数可得C60分子的半径：pm aC r 50222142022)(60=== 所以C 60分子堆积形成的八面体空隙可容纳的球半径为：r(容纳)=0.414×r(堆积)=0.414×502=208pm这个半径远大于K +的离子半径133pm ，所以对C 60分子堆积形成的面心立方晶胞参数几乎没有影响(2分)11-3 因r(C 60)=502pm ，所以C 60球心到C 原子中心的距离为：502-170=332 pm所以空腔半径，即C 60球内可容纳原子最大半径为：332-170=162 pm第3题 (共11分)2005年1月美国科学家在Science 上发表论文，宣布发现了Al 的超原子结构，并预言其他金属原子也可能存在类似的结构，这是一项将对化学、物理以及材料领域产生重大影响的发现，引起了科学界的广泛关注。
这种超原子是在Al 的碘化物中发现的，以13个Al 原子或14个Al 原子形成Al 13或Al 14超原子结构，量子化学计算结果表明，Al 13形成12个Al 在表面，1个Al 在中心的三角二十面体结构，Al 14可以看作是一个Al 原子跟Al 13面上的一个三角形的3个Al 形成Al —Al 键而获得的。
文章还指出，Al l3和Al l4超原子都是具有40个价电子时最稳定。
(1) 根据以上信息可预测Al 13和Al 14的稳定化合价态分别为 和 。
A114应具有元素周期表中哪 类化学元素的性质，理由是：(2) 对Al 13和A114的Al —Al 键长的测定十分困难，而理论计算表明，Al 13和Al 14中的Al —Al 键长与金属铝的Al —Al 键长相当，已知金属铝的晶体结构采取面心立方最密堆积，密度约为2.7g/cm 3，请估算Al 13和Al 14：中Al —Al 的键长。
(3) Al 13三角二十面体中有多少个四面体空隙，假设为正四面体空隙，如果在其中搀杂其他原子，请通过计算估计可搀杂原子的半径最大为多少?12．(共11分)(1)－1 +2 (Al 13- Al 142+) (2分，各1分)碱土金属 因为Al 14容易失去2个电子而呈现+2价 (1分)(2) 根据晶体密度公式可得：3237.21002.6427a N MZ V A =⨯⨯⨯==ρ 故晶胞参数α=405pm 因为金属铝形成面心立方晶胞，所以原子半径与晶胞参数之间的关系为：pm pm a r r a 143405424242=⨯=== 所以估计Al-Al 键长约为：2r=2×143pm=286pm (3分)(3) 有20个四面体空隙 (2分)设Al 的半径为R ，正四面体空隙可以填充的内切球半径为r ，则正四面体边长b=2R ，立方体边长R 2， 立方体对角线为：R R R 6])2()2[(2122=+R r R +=⨯621 所以Pm pm R R r 2.32143225.0225.0)126(=⨯==-= (3分) （2003）第5题（8分） 在30o C 以下，将过氧化氢加到硼酸和氢氧化钠的混合溶液中，析出一种无色晶体X 。
组成分析证实，该晶体的质量组成为Na 14.90％，B 7.03 %，H 5.24 %。
加热X ，得无色晶体Y 。
Y 含Na 23.0%，是一种温和的氧化剂，常温下在干燥空气里稳定，但在潮湿热空气中分解放氧，广泛用作洗涤剂、牙膏、织物漂白剂和美发产品，也用于有机合成。
结构分析证实X 和Y 的晶体中有同一种阴离子Z 2-，该离子中硼原子的化学环境相同，而氧原子却有两种成键方式。
4－1 写出X 、Y 的最简式，给出推理过程。
X 的最简式；NaBH 8O 7 Y 的最简式；NaBH 2O 4 (各1分；写成水合物也可)推理过程： Na B H O14.90/23.0 = 0.648 7.03/10.8 = 0.651 5.24/1.008= 5.20 72.83/16.0=4.551 1 8 7X 变成Y 是脱水过程。
X 为NaBH 2O 4·3H 2O, 则Y 中Na 的质量百分数为23/99.8 = 0.23（若X 是NaBO 3·4H 2O ，则Y 中Na 的质量分数为23/81.8=0.28 不符合题意。
） (1分)4－2 用最恰当的视角画出Z 2-离子的立体结构（原子用元素符号表示，共价键用短线表示）。
H OBH O O O O O B OHOH 2-(5分； 不写“2－”不扣分。
)参考图形：（2004年）第13题（9分）88.1克某过渡金属元素M同134.4升（已换算成标准状况）一氧化碳完全反应生成反磁性四配位络合物。
该配合物在一定条件下跟氧反应生成与NaCl属同一晶型的氧化物。
1．推断该金属是什么；2．在一定温度下MO可在三氧化二铝表面自发地分散并形成“单分子层”。
理论上可以计算单层分散量，实验上亦能测定。
(a)说明MO在三氧化二铝表面能自发分散的主要原因。
(b)三氧化二铝表面上铝离子的配位是不饱和的。
MO中的氧离子在三氧化二铝表面上形成密置单层。
画出此模型的图形；计算MO在三氧化二铝（比表面为178 m2/g）表面上的最大单层分散量（g/m2）（氧离子的半径为140 pm）。
1．（88.1g/M M）︰（134.4L/22.4L·mol－1）＝1︰4（1分）M M＝58.7g·mol－1M是Ni （1分）（共2分）2．(a)主要原因是混乱度（熵）增加了（从表面化学键角度讨论焓变、熵变和自由能变化也可）。
（1分）(b)氧离子在氧化铝表面作密置单层排列，镍离子有规律地填入三角形空隙（图）。
（密置层1分，填隙1分，共2分）1个“NiO”截面：(2r O2－)2sin120°＝(2×140×10－12m)2sin120°＝6.79×10－20m2（2分）1m2Al2O3表面可铺NiO数：1m2/6.79×10－20m2＝1.47×1019（1分）相当于：74.7g·mol－1×1.47×1019m－2÷6.022×1023 mol－1＝1.82×10－3g(NiO)/m2(Al2O3)（1分）（共4分）（将1个“NiO”截面算成6.78×10－20 m2，相应的1m2Al2O3表面可铺NiO数为1.48×1019，不扣分。
（2006年）第11题（11分）磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。
磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。
11-1.写出合成磷化硼的化学反应方程式。
BBr3＋PBr3＋3H2＝BP＋6HBr （1分）11-2.分别画出三溴化硼分子和三溴化磷分子的结构。
Br B Br Br PBr Br Br (画不画磷上的孤对电子不影响得分）平面三角形 三角锥 （2分）11-3 磷化硼晶体中磷原子作立方最密堆积，硼原子填入四面体空隙中。
画出磷化硼的正当晶胞示意图。
( 注：填入另外四个四面体空隙也可，但不能一层空一层填）（2分） 11-4已知磷化硼的晶胞参数a = 478 pm ，计算晶体中硼原子和磷原子的核间距（d B-P ）。
d B-P ＝ 207pm pm 478341341=⨯=a或 d B-P ＝( 2分)11-5 画出磷化硼正当晶胞沿着体对角线方向的投影（用实线圆圈表示P 原子的投影，用虚线圆圈表示B 原子的投影）。
( 4分)（2007）第6题（12分）尿素受热生成的主要产物与NaOH 反应，得到化合物A （三钠盐）。
A 与氯气反应，得到化合物B ，分子式C 3N 3O 3Cl 3。
B 是一种大规模生产的化工产品，全球年产达40万吨以上，我国年生产能力达5万吨以上。
B 在水中能持续不断地产生次氯酸和化合物C ，因此广泛用于游泳池消毒等。
10-1 画出化合物A 的阴离子的结构式。
10-2 画出化合物B的结构式并写出它与水反应的化学方程式。
10-3 化合物C有一个互变异构体，给出C及其互变异构体的结构式。
10-4 写出上述尿素受热发生反应的配平方程式。
2007第7题（12分）通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si(OH)4。
1-1已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。
早在上世纪50年代就发现了CH5+的存在，人们曾提出该离子结构的多种假设，然而，直至1999年，才在低温下获得该离子的振动-转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型：氢原子围绕着碳原子快速转动；所有C-H键的键长相等。
1-2该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。
