Question

【題目】B、C、N是幾種常見的非金屬元素，其形成的各種化合物在自然界中廣泛存在。

（1）基態硼原子的電子排布式為_________；C、N元素原子的第一電離能由大到小的順序為_________；

（2）BF3與一定量的水可形成如圖1的晶體R。

①晶體R中各種微粒間的作用力涉及_________（填字母）；

a．離子鍵 b．共價鍵 c．配位鍵 d．金屬鍵 e．范德華力

②R中陰離子的空間構型為_________；

（3）乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）與CaCl2溶液可形成配離子（結構如圖2）乙二胺分子中氮原子的雜化類型為_________；乙二胺和三甲胺[N（CH3）3]均屬于銨，但乙二胺比三甲胺的沸點高得多，原因是__________________；

（4）氮化硼（BN）晶體有多種相結構。六方相氮化硼是通常存在的穩定相，其結構與石墨相似，具有層狀結構，可作高溫潤滑劑；它的晶體結構如圖3所示，六方相氮化硼質地軟的原因是__________________。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p1 N＞C （2）abce 四面體 （3）sp3雜化 乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵 （4）層與層之間通過范德華力結合在一起，作用力小，導致其質地軟

【解析】

試題分析：（1）硼原子核外有5個電子，其核外電子排布式為：1s22s22p1，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大的趨勢，且第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，所以C、N二種元素的第一電離能由大到小的順序為：N＞C ；

（2）晶體R中各種微粒間的作用力涉及離子鍵、共價鍵、配位鍵、范德華力；陰離子中中心原子B原子含有4個σ鍵且不含孤電子對，所以B原子采用sp3雜化方式，為四面體構型；

（3）乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）中N原子呈3個σ鍵，含有1對孤對電子，雜化軌道數為4，采取sp3雜化；乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）分子之間可以形成氫鍵，三甲胺[N（CH3）3]分子之間不能形成氫鍵，故乙二胺的沸點較高；

（4）B位于第2周期ⅢA族，核外電子排布式1s22s22p1，形成的六方相氮化硼，每一個B與3個N原子相連，每1個N原子與3個B原子相連，形平面三角形，向空間發展成層狀結構．六方相氮化硼，不含π鍵，只含σ鍵，層與層之間通過范德華力結合在一起；作用力小，導致其質地軟。