Question

【題目】B、N、Co均為新型材料的重要組成元素，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

⑴基態(tài)Co原子核外電子占據(jù)________種不同的能級(jí)，其中有________個(gè)未成對(duì)電子。

⑵Co能形成[Co(CNO)6]3－

①1 mol該離子中含有δ鍵的數(shù)目為________。

②與CNO－互為等電子體的分子為________(填化學(xué)式，任寫一種)。

③相同壓強(qiáng)下，CO晶體的熔點(diǎn)高于N2晶體的原因是________。

⑶氟硼酸銨(NH4BF4)用作鋁、銅和鋁合金焊接助熔劑、鎂鑄件防氧化添加劑、阻燃劑、農(nóng)用殺蟲(chóng)、殺菌劑、樹(shù)脂黏結(jié)劑等．是合成氮化硼納米管的原料之一。

①1 mol NH4BF4含有_______ mol配位鍵。

②第一電離能大小介于B和N之間的基態(tài)原子第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>________(用元素符號(hào)表示)。

③BF4－的空間立體構(gòu)型為________，其中硼原子的雜化軌道類型為________。

④BN晶體有多種結(jié)構(gòu)，其中六方相氮化硼如圖甲是通常存在的穩(wěn)定相，其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電，原因是_______，而立方氮化硼具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其晶胞如圖乙所示，若晶胞參數(shù)為a pm，晶胞密度為d gcm-3，則阿伏加德羅常數(shù)的值可表示為________mol-1。

Answer 1

【答案】7 3 18NA(或18×6.02×1023等合理答案即可) CO2(或CS2或N2O等) CO為極性分子，N2為非極性分子，CO分子間的范德華力更大 2 O > C > Be 正四面體 sp3雜化 層狀結(jié)構(gòu)中沒(méi)有自由移動(dòng)的電子

【解析】

⑴基態(tài)Co原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2。

⑵①1 mol該離子中含有δ鍵的數(shù)目為3×6NA；②N = C－或O = N－來(lái)書(shū)寫與CNO－互為等電子體的分子；③相同壓強(qiáng)下，CO晶體的熔點(diǎn)高于N2晶體的原因是CO為極性分子，N2為非極性分子。

⑶① NH4+中N原子和其中一個(gè)H原子之間存在配位鍵、BF4－中B原子和其中一個(gè)F原子之間存在一個(gè)配位鍵；② Be中2s軌道電子處于全充滿狀態(tài)和N中2p軌道電子處于半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定；③BF4－中中心原子B的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4對(duì)；④六方相氮化硼結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電，原因是B原子的價(jià)電子全部參與成鍵，立方氮化硼先計(jì)算胞中N原子，B原子個(gè)數(shù)4，再根據(jù)立方氮化硼的密度。

⑴基態(tài)Co原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2，原子核外電子占據(jù)1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7種不同的能級(jí)，其中有3個(gè)未成對(duì)電子；故答案為：7；3。

⑵①1 mol該離子中含有δ鍵的數(shù)目為3×6NA或18×6.02×1023；故答案為：18NA(或18×6.02×1023等合理答案即可)。

②與CNO－互為等電子體的分子為CO2或CO2或N2O等；故答案為：CO2(CO2或N2O等)。

③相同壓強(qiáng)下，CO晶體的熔點(diǎn)高于N2晶體的原因是CO為極性分子，N2為非極性分子，CO分子間的范德華力更大；故答案為：CO為極性分子，N2為非極性分子，CO分子間的范德華力更大。

⑶①NH4BF4中， NH4+中N原子和其中一個(gè)H原子之間存在配位鍵、BF4－中B原子和其中一個(gè)F原子之間存在一個(gè)配位鍵，所以含有2個(gè)配位鍵，則1 mol NH4BF4含有2mol配位鍵；故答案為：2。

②同一周期從左到右第一電離能逐漸增大，因Be中2s軌道電子處于全充滿狀態(tài)和N中2p軌道電子處于半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，第一電離能變大，故第一電離能處在B和N之間的有Be、C、O，三種基態(tài)原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>O > C > Be；故答案為：O > C > Be。

③BF4－中中心原子B的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4對(duì)，故空間立體構(gòu)型為正四面體，其中B原子的雜化形式為sp3雜化；故答案為：正四面體；sp3雜化。

④六方相氮化硼結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電，原因是B原子的價(jià)電子全部參與成鍵，故其層狀結(jié)構(gòu)中沒(méi)有自由移動(dòng)的電子；立方氮化硼中，晶胞中N原子個(gè)數(shù)，B原子個(gè)數(shù)也為4，立方氮化硼的密度，；故答案為：層狀結(jié)構(gòu)中沒(méi)有自由移動(dòng)的電子；。