Question

6．B、C、N是幾種常見(jiàn)的非金屬元素，其形成的各種化合物在自然界中廣泛存在．

（1）基態(tài)硼原子的電子排布式為1s²2s²2p¹；C、N元素原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹＞C；
（2）BF₃與一定量的水可形成如圖1的晶體R．
①晶體R中各種微粒間的作用力涉及abce（填字母）；
a．離子鍵   b．共價(jià)鍵   c．配位鍵   d．金屬鍵   e．范德華力
②R中陰離子的空間構(gòu)型為四面體；
（3）乙二胺（H₂N-CH₂-CH₂-NH₂）與CaCl₂溶液可形成配離子（結(jié)構(gòu)如圖2）乙二胺分子中氮原子的雜化類型為sp³雜化；乙二胺和三甲胺1N（CH₃）₃]均屬于銨，但乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多，原因是乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵；
（4）氮化硼（BN）晶體有多種相結(jié)構(gòu)．六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相，其結(jié)構(gòu)與石墨相似，具有層狀結(jié)構(gòu)，可作高溫潤(rùn)滑劑；它的晶體結(jié)構(gòu)如圖3所示，六方相氮化硼質(zhì)地軟的原因是層與層之間通過(guò)范德華力結(jié)合在一起，作用力小，導(dǎo)致其質(zhì)地軟．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)構(gòu)造原理寫(xiě)出硼原子的核外電子排布式；同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢(shì)，但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素；
（2）晶體R中各種微粒間的作用力涉及離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵、范德華力；陰離子中中心原子B原子含有4個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì)，所以B原子采用sp³雜化方式，為四面體構(gòu)型；
（3）乙二胺（H₂N-CH₂-CH₂-NH₂）中N原子呈3個(gè)σ鍵，含有1對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)為4，采取sp³雜化．乙二胺（H₂N-CH₂-CH₂-NH₂）分子之間可以形成氫鍵，但三甲胺[N（CH₃）₃]分子之間不能形成氫鍵．
（4）B位于第2周期ⅢA族，核外電子排布式1s²2s²2p¹，形成的六方相氮化硼，每一個(gè)B與3個(gè)N原子相連，每1個(gè)N原子與3個(gè)B原子相連，形平面三角形，向空間發(fā)展成層狀結(jié)構(gòu)．六方相氮化硼，不含π鍵，只含σ鍵，層與層之間通過(guò)范德華力結(jié)合在一起．

解答 解：（1）硼原子核外有5個(gè)電子，其核外電子排布式為：1s²2s²2p¹，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢(shì)，但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，所以C、N元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)椋篘＞C，
故答案為：1s²2s²2p¹；N＞C；
（2）晶體R中各種微粒間的作用力涉及離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵、范德華力；陰離子中中心原子B原子含有4個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì)，所以B原子采用sp³雜化方式，為四面體構(gòu)型；
故答案為：abce；四面體；
（3）乙二胺（H₂N-CH₂-CH₂-NH₂）中N原子呈3個(gè)σ鍵，含有1對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)為4，采取sp³雜化．
乙二胺（H₂N-CH₂-CH₂-NH₂）分子之間可以形成氫鍵，三甲胺[N（CH₃）₃]分子之間不能形成氫鍵，故乙二胺的沸點(diǎn)較高．
故答案為：sp³雜化；乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵；
（4）B位于第2周期ⅢA族，核外電子排布式1s²2s²2p¹，形成的六方相氮化硼，每一個(gè)B與3個(gè)N原子相連，每1個(gè)N原子與3個(gè)B原子相連，形平面三角形，向空間發(fā)展成層狀結(jié)構(gòu)．六方相氮化硼，不含π鍵，只含σ鍵，層與層之間通過(guò)范德華力結(jié)合在一起；作用力小，導(dǎo)致其質(zhì)地軟；
故答案為：層與層之間通過(guò)范德華力結(jié)合在一起，作用力小，導(dǎo)致其質(zhì)地軟．

點(diǎn)評(píng) 本題考查考查核外電子排布規(guī)律、電負(fù)性、雜化軌道、分子空間結(jié)構(gòu)、氫鍵與化學(xué)鍵等，綜合性較大，難度中等，是對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力．