Question

化學中的某些元素是與生命活動密不可分的元素。請回答下列問題：
(1)NH₄NO₃是一種重要的化學肥料，其中N原子的雜化方式分別是________，NO₃^—的空間構型為____________。
(2)A、B、C三元素的原子序數依次增大，它們原子的最外層電子排布均為4s¹。
①B元素基態原子電子排布式為___________________________________________。
②A元素單質的晶體堆積模型為________(填字母)，其空間利用率為__________。

③氫元素與C元素可形成一種紅色化合物，其晶體結構單元如下圖。則該化合物的化學式為__________(小白球表示H，小黑球表示C)。

(3)已知氮化硼(BN)的一種晶體結構與金剛石相似，則B—N—B之間的夾角是________，氮化硼的密度為3.52 g·cm^－3，則B—N鍵的鍵長是________pm(只要求列算式，不必計算出數值，阿伏加德羅常數為N_A)。

Answer 1

(1)sp³、sp²雜化　平面三角形
(2)①1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹或[Ar]3d⁵4s¹
②b　68%
③CuH
(3)109°28′　

(1)NH₄⁺為正四面體結構，所以N原子的雜化方式為sp³，NO₃^—中含有3對價層電子對，其離子構型為平面三角形，N原子采取sp²雜化。
(2)A、B、C的價電子構型分別為4s¹、3d⁵4s¹、3d¹⁰4s¹，所以A為K，B為Cr，C為Cu。K為體心立方堆積，Cu為面心立方最密堆積，體心立方堆積的空間利用率為68%，而面心立方最密堆積的空間利用率為74%。
③H()∶6×＋1＋3＝6
Cu()∶12×＋2×＋3＝6
其化學式為CuH。
(3)BN的基本結構單元為正四面體，所以B—N—B之間的夾角為109°28′。一個金剛石晶胞中含有C原子數為8×＋6×＋4＝8個，所以一個BN晶胞中含有4個B原子，4個N原子，設晶胞的棱長為a cm，則B—N的鍵長為 (為體對角線的)。
a³·3.52×N_A＝4×25
a＝
所以其鍵長為 pm。