考點:晶胞的計算,判斷簡單分子或離子的構型,配合物的成鍵情況,“等電子原理”的應用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷
專題:化學鍵與晶體結構
分析:(1)A、HNO
2為弱酸,而HNO
3是強酸;
B、N
2H
4中氮原子最外層有5個電子,形成三對共用電子對,另外還有一對孤電子對,氮原子采用的都是sp
3雜化;
C、HN
3、H
2O中都有孤電子對,所以都是極性分子;
D、氫鍵主要存在于N、F、O三種元素的氫化物分子之間,可使物質的熔沸點變大,N
2H
4沸點高達113.5℃,可以說明肼分子間可形成氫鍵.
(2)在[Co(N
3)(NH
3)
5]SO
4中,根據(jù)化合價代數(shù)和為零,可以算得鈷的化合價,SO
2-4中S原子采用sp
3雜化方式,可知SO
2-4的立體構型為正四面體,鈷是27號元素,根據(jù)核外電子排布規(guī)律可以寫出基態(tài)時的核外電子排布式;
(3)A、NaN
3與KN
3結構類似,Na
+半徑小于K
+,所以NaN
3的晶格能比BKN
3大;
B、鈉晶胞中,在8個頂點上各有一個原子,體心上還有一個,所以晶胞中鈉原子的個數(shù)為:8×
+1=2;
C、氮原子的最外層P軌道有3個電子,處于半充滿狀態(tài),是一種較穩(wěn)定結構,所以它的第一電離能大于氧;
D、氮氣常溫下很穩(wěn)定,是因為氮氣是雙原子分子,兩個氮原子之間存在N≡N鍵,不易斷裂,與元素的電負性無關.
(4)在N
-3中,價電子數(shù)為16,根據(jù)等電子體原理,可以寫出等電子體的分子;
(5)①、由于立方氮化硼的硬度大,且是立方體網(wǎng)狀結構,所以它是原子晶體;
②、根據(jù)題目中的圖,可以看出每個N原子同時吸引B原子的個數(shù);
③、根據(jù)晶體的摩爾質量,晶體的密度可以求得晶胞的體積,再根據(jù)晶胞中B原子的分布情況,可以求得兩個距離最近的B原子之間的距離.
解答:
解:(1)A、HNO
2為弱酸,而HNO
3是強酸,故A錯誤;
B、N
2H
4中氮原子最外層有5個電子,形成三對共用電子對,另外還有一對孤電子對,氮原子采用的都是sp
3雜化,故B錯誤;
C、HN
3、H
2O中都有孤電子對,所以都是極性分子,故C正確;
D、氫鍵主要存在于N、F、O三種元素的氫化物分子之間,可使物質的熔沸點變大,N
2H
4沸點高達113.5℃,可以說明肼分子間可形成氫鍵,故D正確.
故答案為CD;
(2)在[Co(N
3)(NH
3)
5]SO
4中,根據(jù)化合價代數(shù)和為零,可以算得鈷的化合價為:+3價,SO
2-4中S原子采用sp
3雜化方式,可知SO
2-4的立體構型為正四面體,鈷是27號元素,根據(jù)核外電子排布規(guī)律可以寫出基態(tài)時的核外電子排布式為:1s
22s
22p
63s
23p
63d
74s
2.
故答案為:+3;正四面體;1s
22s
22p
63s
23p
63d
74s
2;
(3)A、NaN
3與KN
3結構類似,Na
+半徑小于K
+,所以NaN
3的晶格能比BKN
3大,故A錯誤;
B、鈉晶胞中,在8個頂點上各有一個原子,體心上還有一個,所以晶胞中鈉原子的個數(shù)為:8×
+1=2,故B正確;
C、子的最外層P軌道有3個電子,處于半充滿狀態(tài),是一種較穩(wěn)定結構,所以它的第一電離能大于氧,故C正確;
D、常溫下很穩(wěn)定,是因為氮氣是雙原子分子,兩個氮原子之間存在N≡N鍵,不易斷裂,與元素的電負性無關,故D錯誤.
故答案為BC;
(4)在N
-3中,價電子數(shù)為16,根據(jù)等電子體原理,可以寫出與N
-3互為電子體的分子為N
2O、CO
2、CS
2、BeF
2、BeCl
2等.
故答案為:N
2O、CO
2、CS
2、BeF
2、BeCl
2等;
(5)①、由于立方氮化硼的硬度大,且是立方體網(wǎng)狀結構,所以它是原子晶體,故答案為:原子;
②、根據(jù)題目中的圖,可以看出每個N原子同時吸引4個B原子,故答案為:4;
③、根據(jù)晶體的摩爾質量,晶體的密度可以求得晶胞的體積,再根據(jù)晶胞中B原子的分布情況,可以求得兩個距離最近的B原子之間的距離
∵由圖可知每個晶胞中含4個B原子和4個N原子
∴每個晶胞的質量=4M/N
A∴晶胞的體積V=
∴晶胞的邊長=
=
在圖丙的晶胞中,位于側棱中點和頂點之間兩B原子距離最近,晶體中兩個距離最近的B原子之間的距離=
×晶胞的邊長=
×
=
,故答案 為:
點評:本題考查了學生對原子的雜化方式、分子的空間結構、等電子體、晶體的結構及晶胞的計算等知識的掌握情況,具有一定的綜合性,對學生綜合能力有一定的要求.中等難度.