Question

【題目】氮化硼（BN）被稱為一種“宇宙時(shí)代的材料”，具有很大的硬度。

（1）基態(tài)硼原子有__________個(gè)未成對(duì)電子，氮離子的電子排布式為__________。

（2）部分硼的化合物有以下轉(zhuǎn)化：

則下列敘述正確的是__________（填序號(hào)）；

A．B3N3H6俗稱無(wú)機(jī)苯，但不是平面分子

B．BNH6與乙烷是等電子體

C．HB≡NH中的硼原子、氮原子的雜化類型相同

D．硼、氮、氧三元素的第一電離能比較：B＜N＜O

（3）下圖的晶體結(jié)構(gòu)中，黑球白球分別代表不同的原子、離子或分子，則圖1的晶胞中含有的粒子總數(shù)為__________；圖2中的白球的配位數(shù)是__________。

（4）已知圖3、4均表示BN晶體的結(jié)構(gòu)，制備氮化硼的原理為：BCl3＋2NH3＝BN＋2HCl＋NH4Cl，當(dāng)該反應(yīng)中有1mol BN生成時(shí)，則反應(yīng)中可形成__________mol配位鍵，比較氮化硼晶體與晶體硅的沸點(diǎn)高低并解釋原因________________________

Answer 1

【答案】 1 1s22s22p6 B、C 5 8 2 氮化硼晶體比晶體硅高，氮硼鍵的鍵長(zhǎng)比硅硅鍵的鍵長(zhǎng)短，鍵能比硅硅鍵的鍵能大

【解析】試題分析：(1) B原子核外電子排布是1S22S2P1，2P能級(jí)有1個(gè)未成對(duì)電子；N3-核外有10個(gè)電子，電子排布式為1S22S2P6；(2) B3N3H6與苯為等電子體，結(jié)構(gòu)相似，為平面結(jié)構(gòu)，故A錯(cuò)誤； BNH6與乙烷是原子總數(shù)相同、電子數(shù)相同的等電子體，故B正確；；HB≡NH中的硼原子、氮原子均有2個(gè)δ鍵、沒(méi)有孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)均為2，為SP雜化,雜化類型相同，故C正確；同周期元素從左到右第一電離能增大，但氮原子2p軌道有3個(gè)電子，能量較低，第一電離能比較：B＜O ＜N，故D錯(cuò)誤； (3)圖1的晶胞含有的原子數(shù) ；圖2與白色球最近的黑色球處于體心位置，每個(gè)頂點(diǎn)的白球被8個(gè)晶胞共用，白球的配位數(shù)是8；(4)原子B、N原子之間有4個(gè)共價(jià)鍵，生成1 molBN時(shí)，形成1mol配位鍵，同時(shí)得到1mol氯化銨，1個(gè)銨根離子中也有1個(gè)配位鍵，所以形成配位鍵數(shù)為2 mol，原子半徑越小形成的共價(jià)鍵越穩(wěn)定，沸點(diǎn)越高。

解析：(1) B原子核外電子排布是1S22S2P1；N3-核外有10個(gè)電子；(2) B3N3H6與苯為等電子體，結(jié)構(gòu)相似；BNH6與乙烷是原子總數(shù)相同、電子數(shù)相同的等電子體；HB≡NH中的硼原子、氮原子均有2個(gè)δ鍵、沒(méi)有孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)均為2，,雜化類型相同；同周期元素從左到右第一電離能增大，但氮原子2p軌道有3個(gè)電子，能量較低； (3)圖1的晶胞含有的原子數(shù)根據(jù)均攤原則計(jì)算；圖2與白色球最近的黑色球處于體心位置，每個(gè)頂點(diǎn)的白球被8個(gè)晶胞共用；(4)原子B、N原子之間有4個(gè)共價(jià)鍵，生成1 molBN時(shí)，形成1mol配位鍵，同時(shí)得到1mol氯化銨，1個(gè)銨根離子中也有1個(gè)配位鍵，所以形成配位鍵數(shù)為2 mol，原子半徑越小形成的共價(jià)鍵越穩(wěn)定，沸點(diǎn)越高，氮硼鍵的鍵長(zhǎng)比硅硅鍵的鍵長(zhǎng)短，鍵能比硅硅鍵的鍵能大，所以氮化硼晶體比晶體硅高。