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    20．新华网合肥2011年7月21日电，安徽省矿产资源储量评审中心公布：安徽省地质矿产勘查局在本省金寨县沙坪沟探明一处世界级的巨型钼矿，钼金属总储量达到220万吨以上，潜在经济价值超过6 000亿元，钼是制备二维材料的重要金属，英国科学家因制备二维晶体材料--石墨烯获得2010年诺贝尔物理学奖，他们利用“胶带+铅笔”制得单层石墨烯（即从石墨表面剥离下来仅一个原子厚度的材料）．之后，人们又制备出一些氮化硼和二硫化钼的二维晶体．根据材料提供的信息，回答相关问题．
    （1）已知铬的原子序数为24，钼原子和铬原子的电子排布相似，铬原子比钼原子少18个电子，写出钼（Mo）原子外围电子排布式：4d55s1．
    （2）钼晶体类型是金属晶体，粒子之间作用力是金属键．
    （3）二维晶体二硫化钼、石墨烯都是平面结构，石墨烯中碳原子的杂化轨道类型是sp2杂化．
    （4）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料，有多种晶体结构，如二维结构．第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有3种．
    （5）①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共价键，层间作用力为范德华力；六方氮化硼晶体的层内B原子数与B-N键数之比为1：3．推知：六方氮化硼晶体的硬度小（填“大”、“小”或“无法判断”），理由是：由于层与层之间范德华力很弱，其硬度小．
    ②六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361.5pm，立方氮化硼的密度是$\frac{25×4}{（361.5×1{0}^{-10}）^{3}N{\;}_{A}}$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）．

    分析 （1）原子序数为24，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，钼原子和铬原子的电子排布相似，铬原子比钼原子少18个电子，则核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1；
    （2）钼为金属晶体；金属晶体间存在金属键；
    （3）根据价层电子对互斥理论确定其杂化方式；
    （4）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来解答；
    （5）①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共价键，层间作用力为范德华力；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；六方氮化硼晶体重由于层与层之间范德华力很弱，其硬度小；
    ②金刚石晶胞是立方体，其中8个顶点有8个碳原子，6个面各有6个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，如图所示：所以金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$+4=8，因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子．一个晶胞中的质量为$\frac{25g}{N{\;}_{A}}$，一个立方氮化硼晶胞的体积是（361.5pm）3，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算密度．

    解答 解：（1）原子序数为24，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，钼原子和铬原子的电子排布相似，铬原子比钼原子少18个电子，则核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1；4钼（Mo）原子外围电子排布式：4d55s1；  
    故答案为：4d55s1；  
    （2）钼晶体类型是金属晶体，粒子之间作用力是金属键；
    故答案为：金属晶体；金属键；
    （3）石墨烯中碳原子形成3个σ键，无孤电子对，sp2杂化；
    故答案为：sp2杂化；
    （4）同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，Li、Be、B、C、N、O、F、Ne元素处于第二周期，第一电离能由大到小的顺序是：Ne＞F＞N＞O＞C＞Be＞B＞Li，第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有3种；
    故答案为：3；
    （5）①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共价键，层间作用力为范德华力；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，六方氮化硼晶体的层内B原子数与B-N键数之比为1：3；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；六方氮化硼晶体属于混合型晶体，由于层与层之间范德华力很弱，其硬度小
    故答案为：共价键；范德华力； 1：3；小；由于层与层之间范德华力很弱，其硬度小；
    ②金刚石晶胞是立方体，其中8个顶点有8个碳原子，6个面各有6个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，如图所示：所以金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$+4=8，因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子．一个晶胞中的质量为$\frac{25g}{N{\;}_{A}}$×4，一个立方氮化硼晶胞的体积是（361.5pm）3，根据ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{25×4}{（361.5×1{0}^{-10}）^{3}N{\;}_{A}}$g•m-3；
    故答案为：$\frac{25×4}{（361.5×1{0}^{-10}）^{3}N{\;}_{A}}$．

    点评 本题考查较为全面，涉及到核外电子排布、分子空间构型、杂化类型的判断以及有关晶体的计算，但解题具有较强的方法性和规律性，学习中注意总结如何书写电子排布式，有关晶体计算等方法．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．下列关于化学键的说法中，正确的是（　　）
    A．凡含离子键的化合物，一定含金属元素
    B．金属元素与非金属元素间一定形成离子键
    C．构成单质分子的微粒一定含有共价键
    D．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．已知一个碳原子上连有两个羟基时，易发生下列转化：．请根据图回答：

    （1）A中所含官能团的名称为酯基、溴原子．
    （2）质谱分析发现B的最大质荷比为208；红外光谱显示B分子中含有苯环结构和两个酯基；核磁共振氢谱中有五个吸收峰，其峰值比为2：2：2：3：3，其中苯环上的一氯代物只有两种．则B的结构简式为．
    （3）反应④属于氧化反应．
    （4）写出下列反应方程式：①； ②CH3CHO+2Cu（OH）2$\stackrel{△}{→}$CH3COOH+Cu2O↓+2H2O．
    （5）符合下列条件的B的同分异构体共有9种．
    ①属于芳香族化合物；
    ②含有三个取代基，其中只有一个烃基，另两个取代基相同且处于相间的位置；
    ③能发生水解反应和银镜反应．
    （6）已知：
    请以G为唯一有机试剂合成乙酰乙酸乙酯（CH3COCH2COOC2H5），设计合成路线（其他试剂任选）．
    合成路线流程图示例：CH3CH2Cl$→_{△}^{NaOH溶液}$CH3CH2OH$→_{浓硫酸/△}^{CH_{3}COOH}$CH3COOC2H5．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（　　）
    A．2.4g金属镁所含电子数目为0.2NAB．16gCH4所含原子数目为NA
    C．17g NH3所含质子数为10 NAD．18g水所含分子数目为18NA

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    15．材料的开发、应用和发展是科技进步的结果，同时，材料的发展也促进了科技的进步和发展．
    （1）高纯度砷可用于生产新型半导体材料GaAs，砷的电子排布式为[Ar]3d104s24p3．镓在周期表的位置为第四周期第ⅢA族．
    （2）对硝基苯酚水合物是一种具有特殊功能的物质，其结构简式为．
    ①该物质中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C＞H．
    ②该物质受热失去结晶水时，破坏的微粒间的作用力是氢键．
    （3）氮化硼（BN）晶体是一种新型无机合成材料．BN晶体有α、β两种类型，且α-BN结构与石墨相似、β-BN结构与金刚石相似．
    ①α一BN晶体中N原子杂化方式是sp2．
    ②β-BN晶体中，每个硼原子形成_4个共价键，这些共价键中，有1个为配位键．
    （4）①储氢材料的研究是发展氢能源的技术难点之一．某物质的分子可以通过氢键形成“笼状结构”，成为潜在储氢材料，则该分子一定不可能是BC．
    A．H2O      B．CH4      C．HF      D．CO（NH2）2
    ②Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料，具有大容量、寿命高耐低温等特点，在日本和中国已实现产业化，该合金的晶胞如右所示．已知该晶胞的摩尔质量为M g•mol-1，密度为d g•cm-3，则该晶胞的体积为$\frac{M}{{N}_{A}d}$cm3 （用a、NA表示）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    5．下面是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生C2H4并检验C2H4性质的实验．请回答下列问题：

    （1）A中碎瓷片的作用是催化作用．
    （2）B装置中反应的化学方程式为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br．
    （3）C装置中可观察到的现象是高锰酸钾溶液褪色．
    （4）查阅资料知，乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳．根据本实验中装置D（填字母）中的实验现象可判断该资料是否真实．
    （5）通过上述实验探究，检验甲烷和乙烯的方法是BC（选填字母，下同）；除去甲烷中乙烯的方法是B．
    A．气体通入水中                          B．气体通过盛溴水的洗气瓶
    C．气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶    D．气体通过氢氧化钠溶液
    （6）下列物质中，不是通过乙烯加成反应得到的是B（填序号）．
    A．CH3CH3B．CH3CHCl2      C．CH3CH2OHD．CH3CH2Br．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．X、Y、Z、W为短周期的四种元素，其最高正价依次为+1、+4、+5、+7，核电荷数按照Y、Z、X、W的顺序增大．已知Y与Z的原子次外层的电子数均为2，W、X的原子次外层的电子数均为8．
    （1）写出各元素的名称：X钠，Y碳，Z氮，W氯．
    （2）画出原子结构示意图：X，Y，Z，W．
    （3）写出它们在元素周期表中的位置：X第三周期ⅠA族，Y第二周期ⅣA族，Z第二周期ⅤA族，W第三周期ⅦA族．
    （4）写出X的最高价氧化物与Z的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：NaOH+HNO3=NaNO3+H2O．
    （5）按碱性减弱、酸性增强的顺序写出各元素最高价氧化物对应水化物的分子式：NaOH，H2CO3，HNO3，HClO4．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    9．铜片、锌片连接后浸入稀硫酸中构成原电池，当导线上通过3.01×1022个电子时，锌失去电子0.05mol，铜片表面析出氢气0.56L（标准状况）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    10．用98%的浓硫酸（密度为1.84g•cm-3）配制1mol•L-1的稀硫酸180mL，现给出下列仪器（配制过程中可能用到）：①50mL量筒；②10mL量筒；③50mL烧杯；④托盘天平；⑤200mL容量瓶；⑥胶头滴管；⑦玻璃棒．配置过程一定需要使用的仪器是（　　）
    A．②③⑤⑥⑦B．③④⑤⑥⑦C．①②③⑤⑦⑥D．①③⑤⑥⑦

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