Question

【題目】【選修3——物質結構與性質】B、C、N、Si是幾種常見的重要非金屬元素，其形成的各種化合物在自然界中廣泛存在。

(1)基態硅原子的電子排布式為________________________________。

B、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所示晶體R。

①晶體R中各種微粒間的作用力涉及___________(填字母代號)。

a.離子鍵 b.共價鍵 C.配位鍵 d.金屬鍵 e.范德華力

②晶體R中陰離子的空間構型為___________________________。

(3)乙二胺(H2NCH2CH2NH3)與CuCl2溶液可形成配離子(結構如圖所示)，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]均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的佛點高得多，其原因是_______。

(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，與石墨相似，具有層狀結構，可作高溫潤滑劑。它的晶體結構如圖所示。六方相氮化硼是否含有π鍵?______(填“含”或“不含”)，其質地軟的原因是________________________________________，該物質能否導電？____________(填“能”或“不能”)，其原因是______________________________。

(5)SiC是原子晶體，其晶胞結構類似金剛石，假設正方體的邊長為acm，估算SiC晶體的密度為______ g·cm-3(用含NA、a的代數式表示)。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p2 N>C>B abc 四面體形 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 不含 層間作用力小，導致其質地軟 不能 層狀結構中沒有自由移動的電子 40×4/a3NA

【解析】⑴根據能量由低到高的原則寫硅原子的電子排布式：1s22s22p63s23p2 。同一周期自左向右元素的第一電離能呈增大的趨勢，因此B、C、N元素原子的第一電離能由大到小的順序為：N>C>B；答案為： 1s22s22p63s23p2 ， N>C>B

⑵)晶體()中含有共價鍵、配位鍵、氫鍵、范德華力，不存在離子鍵和金屬鍵；R中陰離子的空間構型為四面體形；答案為： abc； 四面體形

⑶乙二胺分子中氮原子通過3個共價鍵與2個H原子、1個C原子成鍵，所以N原子雜化方式為：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，所以乙二胺比三甲胺的沸點高得多；答案為：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.

⑷六方相氮化硼不含有π鍵，N、B原子只能形成3個共價鍵，層間作用力小，導致其質地軟，層狀結構中沒有自由移動的電子，所以不能導電；答案為： 不含 ；層間作用力小，導致其質地軟；不能 ；層狀結構中沒有自由移動的電子.

⑸晶胞中含有C原子個數，Si原子個數4，晶胞體積；設有1mol晶胞，質量為(40×4)g；體積為,根據。答案為：40×4/a3NA