Question

【題目】由Cu、N、B等元素組成的新型材料有著廣泛用途。

（1）基態(tài) Cu+ 的核外電子排布式為____________。在高溫下CuO 能分解生成Cu2O，試從原子結(jié)構(gòu)角度解釋其原因：_______________________________。

（2）立方氮化硼是一種新型的超硬、耐磨、耐高溫的結(jié)構(gòu)材料，它屬于____晶體。

（3）化合物A (H3BNH3) 是一種潛在的儲氫材料，它可由六元環(huán)狀化合物 (HB=NH)3通過3CH4+ 2 (HB=NH)3+ 6H2O →3CO2 + 6H3BNH3 制得。

①與上述化學方程式有關的敘述不正確的是_________。（填標號）

A．反應前后碳原子的軌道雜化類型不變

B．CH4、H2O、CO2分子空間構(gòu)型分別是：正四面體形、V形、直線形

C．第一電離能：N＞O＞C＞B

D．化合物A中存在配位鍵

②1個 (HB=NH)3分子中有__個σ鍵。

（4）在硼酸鹽中，陰離子有鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)形式。圖（a）是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根，則多硼酸根離子符號為________。圖（b）是硼砂晶體中陰離子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其中硼原子采取的雜化類型為_________。

Answer 1

【答案】[Ar]3d10 結(jié)構(gòu)上Cu2+為3d9，而Cu+為3d10全充滿更穩(wěn)定 原子晶體 A 12 [BO2]nn－（或BO2－） sp2、sp3

【解析】

（1）Cu是29號元素。基態(tài) Cu+ 的核外有28個電子。核外電子排布式為[Ar]3d10 ；在高溫下CuO 能分解生成Cu2O，是因為CuO在變?yōu)?/span>Cu2O時，其中的Cu的結(jié)構(gòu)由Cu2+的3d9變?yōu)?/span>3d10的全充滿Cu+。更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

（2）立方氮化硼是一種新型的超硬、耐磨、耐高溫的結(jié)構(gòu)材料，它屬于原子晶體。

（3）①A. 在反應前后CH4中的碳原子的軌道雜化類型是sp3雜化，在反應后CO2中的碳原子的軌道雜化類型是sp雜化。軌道雜化類型改變。錯誤。B. CH4、H2O、CO2分子空間構(gòu)型分別是：正四面體形、V形、直線形。正確。C. 一般情況下，同一周期的元素，元素的非金屬性越強，原子半徑越小，第一電離能越大。但是由于N原子的核外電子是處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，所以其第一電離能比O鹽酸的還大。因此第一電離能大小關系是：N＞O＞C＞B。正確。D. 在化合物A中的N原子上存在配位鍵。正確。②由H3BNH3的分子結(jié)構(gòu)可知在1個(HB=NH)3分子中有12個σ鍵.

（4）由圖（a）可知多硼酸根離子符號為BO2－或[BO2]nn－。由圖（b）硼砂晶體可知：其中硼原子采取的雜化類型sp2、sp3　兩種類型。