Question

1．立方氮化硼是一種超硬材料，可由：2Mg₃B₂N₄+3O₂ $\frac{\underline{\;\;\;\;\;高溫，加熱\;\;\;\;\;}}{添加劑，催化劑}$6MgO+4BN+2N₂制備．
（1）寫出一種與N₂互為等電子體的陰離子CN^-．
（2）合成立方BN可用Ni-Al、CO（NH₂）₂等作催化劑．
①Ni²⁺基態(tài)離子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸．
②1mol CO（NH₂）₂分子中含有σ的鍵的數(shù)目為7N_A．
③依據(jù)第2周期元素第一電離能的變化規(guī)律，參照?qǐng)D1中B、F元素的位置，用小黑點(diǎn)標(biāo)出C、N、O三種元素的相對(duì)位置．
（3）立方氮化硼晶胞結(jié)構(gòu)如圖2，每個(gè)晶胞中含氮原子數(shù)為4．

Answer 1

分析 （1）原子數(shù)目相等、價(jià)電子總數(shù)相等的微粒互為電子；
（2）①Ni原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，失去4s能級(jí)2個(gè)電子形成Ni²⁺；
②單鍵為σ的鍵，雙鍵含有1個(gè)σ的鍵，CO（NH₂）₂分子中含有7個(gè)σ的鍵；
③同周期隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大趨勢(shì)，氮元素2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能大于同周期相鄰元素的，故第一電離能F＞N＞O＞C＞B；
（3）晶胞中N原子處于頂點(diǎn)與面心，利用均攤法計(jì)算N原子數(shù)目．

解答 解：（1）原子數(shù)目相等、價(jià)電子總數(shù)相等的微�；�為電子，與N₂互為等電子體的陰離子為CN^-，
故答案為：CN^-；
（2）①Ni原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，失去4s能級(jí)2個(gè)電子形成Ni²⁺，Ni²⁺基態(tài)離子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸；
②單鍵為σ的鍵，雙鍵含有1個(gè)σ的鍵，CO（NH₂）₂分子中含有7個(gè)σ的鍵，1mol CO（NH₂）₂分子中含有σ的鍵的數(shù)目為為7N_A，故答案為：7N_A；
③同周期隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大趨勢(shì)，氮元素2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能大于同周期相鄰元素的，故第一電離能F＞N＞O＞C＞B，C、N、O三種元素的相對(duì)位置為，故答案為：；
（3）晶胞中N原子處于頂點(diǎn)與面心，每個(gè)晶胞中含氮原子數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故答案為：4．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、化學(xué)鍵、電離能、晶胞計(jì)算等，注意同周期第一電離能異常情況．