Question

【題目】【化學——選修3：物質結構與性質】硼和氮元素在化學中有很重要的地位，回答下列問題：

（1）基態(tài)硼原子核外電子有____ ____種不同的運動狀態(tài)，基態(tài)氮原子的價層電子排布圖為_________________。預計于2017年發(fā)射的“嫦娥五號”探測器采用的長征5號運載火箭燃料為偏二甲肼[(CH3)2NNH2]。(CH3)2NNH2中N原子的雜化方式為_________。

（2）化合物H3BNH3是一種潛在的儲氫材料，可利用化合物B3N3H6通過如下反應制得：3CH4+2B3N3H6+ 6H2O=3CO2+6H3BNH3

①H3BNH3分子中是否存在配位鍵_______________（填“是”或“否”），B、C、N、O的第一電離能由小到大的順序為___________________。

②與B3N3H6互為等電子體的分子是_____________（填一個即可），B3N3H6為非極性分子，根據(jù)等電子原理寫出B3N3H6的結構式____________________________。

（3）“嫦娥五號”探測器采用太陽能電池板提供能量，在太陽能電池板材料中除單晶硅外，還有銅，銦，鎵，硒等化學物質，回答下列問題：

①SeO3分子的立體構型為_____________。

②金屬銅投入氨水或H2O2溶液中均無明顯現(xiàn)象，但投入氨水與H2O2的混合溶液中，則銅片溶解，溶液呈深藍色，寫出該反應的離子反應方程式為 。

③某種銅合金的晶胞結構如圖所示，該晶胞中距離最近的銅原子和氮原子間的距離為pm，則該晶體的密度為_________________（用含a的代數(shù)式表示，設NA為阿

伏伽德羅常數(shù)的值）。

Answer 1

【答案】（1）5，sp3

（2）①是 ，B<C<O<N ②C6H6，以下兩種結構式均可以

（3）①平面三角形（或平面正三角形）

②Cu + H2O2+4NH3H2O = [Cu(NH3)4]2++2OH+4H2O（或Cu + H2O2+4NH3="=" [Cu(NH3)4]2++2OH）

③g/cm3

【解析】試題分析：（1）硼為5號元素，氮原子的價層電子數(shù)為5，所以基態(tài)硼原子核外電子有 5種不同的運動狀態(tài)，基態(tài)氮原子的價層電子排布圖為，（CH3）2NNH2中N原子的價層電子對數(shù)為（5+3）÷2=4，所以N的雜化方式為sp3雜化。

（2）①B的最外層電子數(shù)為3，能形成的3個共價鍵，化合物A（H3BNH3）中B與H形成3個共價鍵，B原子的空軌道與N原子的孤對電子形成配位鍵；同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，這幾種元素都是第二周期元素，B、C、N、O的族序數(shù)分別是：第IIIA族、第IVA族、第VA族、第VIA族，所以它們的第一電離能由小到大的順序是B<C<O<N。

②原子數(shù)相同，電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體，與（HB=NH）3互為等電子體的分子為C6H6，B3N3H6的結構式與苯相似，其結構式為

（3）①氣態(tài)SeO3分子中中心原子的價層電子對數(shù)為（6+0）÷2=3，無孤電子對，所以分子構型為平面三角形。

②金屬Cu單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應，說明兩者能互相促進，是兩種物質共同作用的結果，其中過氧化氫為氧化劑，氨與Cu2+形成配離子，兩者相互促進使反應進行，方程式可表示為：Cu+H2O2+4NH3H2O=Cu（NH3）42++2OH﹣+4H2O。

③在晶胞中，N原子位于頂點，Cu原子位于棱邊中點，該晶胞中N原子個數(shù)=8×1/8=1，Cu原子個數(shù)=12×1/4=3，晶胞體積V=（a×10﹣10cm）3，晶胞的邊長為apm，晶胞的體積為（apm）3，則ρ=gcm﹣3=gcm﹣3