Question

【題目】硼和氮的單質(zhì)及一些化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。回答下列問題:

（1）N原子核外有___ 種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子�；鶓B(tài)N原子中，能量最高的電子所占據(jù)的原子軌道的形狀為____________________________。

（2）經(jīng)測定發(fā)現(xiàn)，N2O5固體由NO2+ 和NO3-兩種離子組成，該固體中N原子雜化類型為_________；與NO2+互為等電子體的微粒有_______(寫出一種)。

（3）HF和HI電離出H+較難的是________（填化學(xué)式，下同）。銨鹽大多不穩(wěn)定，請預(yù)測NH4F、NH4I中，較易分解的是________。

（4）第二周期中，第一電離能介于B元素和N元素間的元素為_____(填“元素符號”)。

（5）晶體硼有多種變體，但其基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體( 見圖I)，每個頂點(diǎn)為一個硼原子,每個三角形均為等邊三角形。則每一個此基本結(jié)構(gòu)單元由_______個硼原子構(gòu)成;若該結(jié)構(gòu)單元中有2 個原子為10B(其余為11B)，那么該結(jié)構(gòu)單元有_____種不同類型。

（6）硼和氮構(gòu)成的一種氮化硼晶體的結(jié)構(gòu)與石墨晶體結(jié)構(gòu)相類似，B、N原子相互交替排列(見圖II)，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖III所示。該晶胞有_____個B和_____個N。

Answer 1

【答案】 七(或“7”) 啞鈴形 sp、sp2 SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一種 HF NH4F Be、C、O 12 3 2 2

【解析】（1）N原子核外共有7個電子，也就是有7種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子�；鶓B(tài)N原子中，能量最高的電子所占據(jù)的原子軌道為p軌道，其形狀為啞鈴形。

（2）NO2+ 和NO3-的中心原子的價層電對數(shù)分別為2和3，故該固體中N原子雜化類型為sp、sp2；與NO2+互為等電子體的微粒有SCN-、CO2、CS2、N3-。

（3）由于H—F鍵的鍵能較大、不易斷裂、容易形成，故HF和HI相比，電離出H+較難的是HF，同理，NH4F與NH4I相比，較易分解的是NH4F。

（4） 第二周期中，第一電離能呈逐漸增大的趨勢，由于Be和N原子的原子結(jié)構(gòu)比其同周期鄰近的兩個原子穩(wěn)定，故其第一電離能高于其鄰近的兩種元素，即B＜Be＜Ｃ＜Ｏ＜Ｎ，所以，第一電離能介于B元素和N元素間的元素為Be、C、O。

（5）由圖可知，每個B參與形成5個面、每個面有3個B，共有20個面，則每一個此基本結(jié)構(gòu)單元由12個硼原子構(gòu)成；若該結(jié)構(gòu)單元中有2 個原子為10B(其余為11B)，由于B原子在結(jié)構(gòu)單元中只有3種位置關(guān)系，所以該結(jié)構(gòu)單元有3種不同類型。

（6）由圖III可知，B原子位于晶胞的頂點(diǎn)，N原子位于晶胞的2個面心和4條棱上，所以該晶胞含有B的數(shù)目為2個、含有N原子的數(shù)目為2個。