Question

【題目】硼和氮元素在化學中有很重要的地位，回答下列問題：
（1）基態硼原子核外電子有種不同的運動狀態，基態氮原子的價層電子排布圖為 ． 預計于2017年發射的“嫦娥五號”探測器采用的長征5號運載火箭燃料為偏二甲肼[（CH3）2NNH2]．（CH3）2NNH2中N原子的雜化方式為 ．
（2）化合物H3BNH3是一種潛在的儲氫材料，可利用化合物B3N3H6通過如下反應制得：3CH4+2B3N3H6+6H2O═3CO2+6H3BNH3①H3BNH3分子中是否存在配位鍵（填“是”或“否”），B、C、N、O的第一電離能由小到大的順序為 ．
②與B3N3H6互為等電子體的分子是（填一個即可），B3N3H6為非極性分子，根據等電子原理寫出B3N3H6的結構式 ．
（3）“嫦娥五號”探測器采用太陽能電池板提供能量，在太陽能電池板材料中除單晶硅外，還有銅，銦，鎵，硒等化學物質，回答下列問題：①SeO3分子的立體構型為 ．
②金屬銅投入氨水或H2O2溶液中均無明顯現象，但投入氨水與H2O2的混合溶液中，則銅片溶解，溶液呈深藍色，寫出該反應的離子反應方程式為 ．
③某種銅合金的晶胞結構如圖所示，該晶胞中距離最近的銅原子和氮原子間的距離為 apm，則該晶體的密度為（用含a的代數式表示，設NA為阿伏伽德羅常數的值）．

Answer 1

【答案】
（1）5；；sp3
（2）是；N＞O＞C＞B；C6H6；
（3）平面三角形；Cu+H2O2+4NH3?H2O=Cu（NH3）42++2OH﹣+4H2O； ×1030g?cm﹣3
【解析】解：（1）硼為5號元素，氮原子的價層電子數5，所以基態硼原子核外電子有 5種不同的運動狀態，基態氮原子的價層電子排布圖為 ，（CH3）2NNH2中N原子的價層電子對數為 =4，所以N的雜化方式為sp3雜化，所以答案是：5； ；sp3；（2）①B的最外層電子數為3，能形成的3個共價鍵，化合物A（H3BNH3）中B與H形成3個共價鍵，B原子的空軌道與N原子的孤對電子形成配位鍵；同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，這幾種元素都是第二周期元素，B、C、N、O的族序數分別是：第IIIA族、第IVA族、第VA族、第VIA族，所以它們的第一電離能大小順序是N＞O＞C＞B，所以答案是：是；N＞O＞C＞B；②原子數相同，電子總數相同的分子，互稱為等電子體，與（HB=NH）3互為等電子體的分子為C6H6 ， B3N3H6的結構式與苯相似，其結構式為 ，所以答案是：C6H6； ；（3）①氣態SeO3分子中中心原子的價層電子對數為 =3，無孤電子對，所以分子構型為平面三角形，所以答案是：平面三角形；②金屬Cu單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應，說明兩者能互相促進，是兩種物質共同作用的結果，其中過氧化氫為氧化劑，氨與Cu2+形成配離子，兩者相互促進使反應進行，方程式可表示為：Cu+H2O2+4NH3H2O=Cu（NH3）42++2OH﹣+4H2O，所以答案是：Cu+H2O2+4NH3H2O=Cu（NH3）42++2OH﹣+4H2O；③在晶胞中，N原子位于頂點，Cu原子位于棱邊中點，該晶胞中N原子個數=8× =1，Cu原子個數=12× =3，晶胞體積V=（a×10﹣10cm）3 ， 晶胞的邊長為 apm，晶胞的體積為（ apm）3 ， 則ρ= gcm﹣3= ×1030gcm﹣3 ， 所以答案是： ×1030gcm﹣3 ．