Question

【題目】（化學——選修3：物質結構與性質）

氮元素的單質及其化合物在科研、生產領域有著十分廣泛的用途。回答下列問題：

（1）GaN是研制微電子器件、光電子器件的新型半導體材料，基態氮原子的核外具有__________種不同能量的電子；基態鎵原子的核外電子排布式為__________。

（2）在硫酸銅溶液中加入過量氨水，得到深藍色透明溶液，該溶液中存在，其中提供孤電子對的原子是__________，該配離子的結構可表示為__________。

（3）是一種重要的化工原料，可以制硝酸、化肥、硝酸鹽，液態時可以做制冷劑。分子中氮原子的雜化軌道類型為__________，氨氣易液化的原因是____________________。

（4）氮化硼是一種有著廣泛用途的新型材料，主要結構有立方氮化硼和六方氮化硼兩種。

①立方氮化硼具有很高的硬度，僅次于金鋼石，其晶體類型屬于__________晶體，立方氮化硼中氮原子的配位數為__________。

②已知六方氮化硼同層中B與N原子核之間的距離為a cm，相鄰層與層之間的距離為b cm，則該晶體的密度的計算式為__________（用含a、b、的代數式表示）。

Answer 1

【答案】3 [Ar]3d104s24p1 N sp3 氨氣分子間不只存在范德華力，還存在氫鍵，沸點比一般氣體高，容易被液化 原子 4

【解析】

（1）相同能級上的電子具有相同的能量；根據構造原理書寫基態鎵原子的核外電子排布式；

（2）配合物中，配體提供孤電子對，中心原子提供空軌道形成配位鍵；

（3）分子中氮原子的價電子對數是，氨氣分子間存在氫鍵；

（4）①根據立方氮化硼硬度高分析晶體類型；根據立方氮化硼的晶胞圖，離氮原子最近的B原子有4個；②根據計算；

（1）N原子核外電子排布在1s、s2、sp三個能級上，所以有3種不同能量的電子；鎵原子核外電子數是31,核外電子排布式[Ar]3d104s24p1；

（2）中Cu2+是中心原子，提供空軌道，NH3是配體，N原子提供孤電子對；Cu2+通過4個配位鍵與4個NH3結合，該配離子的結構可表示為；

（3）分子中氮原子的價電子對數是，氮原子的雜化軌道類型為sp3；氨氣分子間不只存在范德華力，還存在氫鍵，沸點比一般氣體高，容易被液化；

（4）①立方氮化硼硬度高，所以屬于原子晶體；根據立方氮化硼的晶胞圖，離氮原子最近的B原子有4個，氮原子的配位數為4；

②根據均攤原則，1個晶胞中B原子的數目是 、N原子的數目是 ；晶胞的體積是 ，根據= 。