Question

【題目】[物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

繼密胺樹脂/石墨烯量子點(diǎn)復(fù)合微球新型白光發(fā)光材料后，2019年8月13日中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所合成了首例缺陷誘導(dǎo)的晶態(tài)無(wú)機(jī)硼酸鹽單一組分白光材料并獲得了該化合物的LED器件。

(1)基態(tài)O原子能量最高的電子，其電子云在空間有______個(gè)延展方向；C原子的基態(tài)電子排布式為______；

(2)與互為等電子體，構(gòu)型為_______；苯-1,4-二硼酸甲基亞氨基二乙酸酯結(jié)構(gòu)如圖所示，硼原子和氮原子的雜化方式分別為__________、__________。

(3)石墨的熔點(diǎn)大于金剛石的熔點(diǎn)，試分析原因：________。

(4)可用檢驗(yàn)，其對(duì)應(yīng)的酸有兩種，分別為硫氰酸(HSC≡N）和異硫氰酸(HN=C=S)，這兩種酸中沸點(diǎn)較高的是____________，試分析原因：_________；熱穩(wěn)定性： _______(填“<”“>”或“=”)。

(5)超高熱導(dǎo)率半導(dǎo)體材料——砷化硼(BAs)晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(As位于體內(nèi)，B位于頂點(diǎn)和面心)，已知晶胞參數(shù)為a pm，阿伏加德羅常數(shù)的值為，As原子到B原子最近距離為________(用含a的式子表示)，該晶體的密度是_______g.cm-3 (列出含a、的計(jì)算式即可)。

Answer 1

【答案】3 平面正三角形 石墨層內(nèi)碳碳鍵的鍵長(zhǎng)比金剛石碳碳鍵的鍵長(zhǎng)短，故石墨鍵能大，熔化時(shí)破壞的作用力強(qiáng)，熔點(diǎn)高 異硫氰酸(HN=C=S) 異硫氰酸分子中存在N—H鍵，硫氰酸分子中存在S—H鍵，N原子的電負(fù)性大于S原子，易形成分子間氫鍵 <

【解析】

(1)基態(tài)O原子能量最高的電子所在能級(jí)是2p，電子云在空間有3個(gè)延展方向；碳原子的基態(tài)電子排布式為。

(2)與互為等電子體，中心原子有3對(duì)價(jià)層電子對(duì)，構(gòu)型為平面正三角形；根據(jù)苯-1，4-二硼酸甲基亞氨基二乙酸酯結(jié)構(gòu)可知，B原子周圍價(jià)層電子對(duì)為3對(duì)，雜化方式為sp2，N原子周圍孤電子對(duì)為1對(duì)，成鍵電子對(duì)為3對(duì)，價(jià)層電子對(duì)為4對(duì)，雜化方式為sp3。

(3)石墨層內(nèi)碳原子采用的是sp2雜化，石墨層內(nèi)碳碳鍵的鍵長(zhǎng)比金剛石碳碳鍵的鍵長(zhǎng)短，故石墨鍵能大，熔化時(shí)的破壞作用力強(qiáng)，石墨熔點(diǎn)更高；

(4)異硫氰酸分子中存在N—H鍵，硫氰酸分子中存在S—H鍵，N原子的電負(fù)性大于S原子，易形成分子間氫鍵；分解溫度低于；原因是MgO比BaO晶格能大易形成穩(wěn)定的氧化物，所以更易分解，熱穩(wěn)定性差。

(5)觀察結(jié)構(gòu)，As原子到B原子最近距離正好是整個(gè)晶體的體對(duì)角線的，故As原子到B原子最近距離；由晶體的密度的計(jì)算公式可得， 。