Question

【題目】硼和氮的單質(zhì)及一些化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。回答下列問題:

（1）N原子核外有___ 種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子。基態(tài)N原子中，能量最高的電子所占據(jù)的原子軌道的形狀為____________________________。

（2）經(jīng)測定發(fā)現(xiàn)，N2O5固體由NO2+和NO3-兩種離子組成，該固體中N原子雜化類型為_________；與NO2+互為等電子體的微粒有_______(寫出一種)。

（3）銨鹽大多不穩(wěn)定。NH4F、NH4I中，較易分解的是____，原因是__________________。

（4） 第二周期中，第一電離能介于B元素和N元素間的元素為_____(填“元素符號”)。

（5）晶體硼有多種變體，但其基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體( 見圖I)，每個頂點(diǎn)為一個硼原子,每個三角形均為等邊三角形。則每一個此基本結(jié)構(gòu)單元由_______個硼原子構(gòu)成;若該結(jié)構(gòu)單元中有2 個原子為10B(其余為11B)，那么該結(jié)構(gòu)單元有_____種不同類型。

（6）硼和氮構(gòu)成的一種氮化硼晶體的結(jié)構(gòu)與石墨晶體結(jié)構(gòu)相類似，B、N原子相互交替排列(見圖II)，其

晶胞結(jié)構(gòu)如圖III所示。設(shè)層內(nèi)B-N核間距為apm，面間距為bpm，則該氮化硼晶體的密度為______g/cm3(用含a、b、NA 的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】 七(或“7”) 啞鈴形 sp、sp2 SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一種 NH4F F原子半徑比I原子小，H→F鍵比H→I鍵強(qiáng)(H→F更易形成)，F-更易奪取NH4+中的H+ Be、C、O 12 3 或或

【解析】（1）原子核外沒有兩個運(yùn)動狀態(tài)完全相同的電子，有幾個電子就有幾種運(yùn)動狀態(tài)，N原子核外有7個電子，所以有7種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子；基態(tài)N原子的電子排布式為1s22s22p3，能量由低到高，由里到外排布，則能量最高的電子所占據(jù)的原子軌道為2p軌道，呈啞鈴形；（2）NO2+中N的價(jià)電子數(shù)為，雜化軌道類型為sp；NO3-中N的價(jià)電子數(shù)為，雜化類型為sp2；含有相同原子數(shù)和相同價(jià)電子數(shù)的微粒互為等電子體，與NO2+互為等電子體的微粒有SCN-、CO2、CS2、N3-等；（3）銨鹽大多不穩(wěn)定。NH4F、NH4I中，較易分解的是NH4F，原因是F原子半徑比I原子小，H→F鍵比H→I鍵強(qiáng)(H→F更易形成)，F-更易奪取NH4+中的H+；（4）同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第V族元素原子最外層電子處于該軌道的全充滿、半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，所以其第一電離能大于其相鄰元素，故第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有Be、C、O三種元素；（5）頂點(diǎn)數(shù)： ＝12（個）（共20個面，每個面均為正三角形，有三個頂點(diǎn)，而每個頂點(diǎn)都同時屬于5個面，所以有12個原子；當(dāng)選定1個頂點(diǎn)后，與它最近的頂點(diǎn)數(shù)為5個，然后就是5個和1個，即二取代物有3種，即該結(jié)構(gòu)單元有3種不同類型；（6）根據(jù)圖III可知一個晶胞中含有N原子數(shù)為，B原子數(shù)為，將一個六邊形切成相等的六個，每個的底為apm=acm，高為pm，面積為，晶胞的體積為，故密度為==。