Question

【題目】B、C、N、Si是幾種常見的重要非金屬元素，其形成的各種化合物在自然界中廣泛存在。

⑴ 基態硼原子的電子排布式為___________________________。C、N、Si元素原子的第一電離能由大到小的順序為____________________________。

⑵ BF3與一定量的水可形成如圖晶體R。

① 晶體R中各種微粒間的作用力涉及______（填字母）。

a．離子鍵 b．共價鍵 c．配位鍵

d．金屬鍵 e．范德華力

② R中陰離子的空間構型為_______________。

⑶ 乙二胺（H2NCH2CH2NH2）與CuCl2溶液可形成配離子（結構如圖） 乙二胺分子中氮原子的雜化類型為______。乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的沸點高得多，其原因是________________________________。

⑷ 氮化硼（BN）晶體有多種相結構。六方相氮化硼是通常存在的穩定相，與石墨相似，具有層狀結構，可作高溫潤滑劑。它的晶體結構如圖所示。六方相氮化硼是否含有π鍵？______（填 “含”或“不含”），其質地軟的原因是______________________________________，該物質能否導電？______（填“能”或“不能”），其原因是_________________。

⑸ SiC是原子晶體，其晶胞結構類似金剛石，假設正方體的邊長為a cm，估算SiC晶體的密度為_______gcm3（用含NA、a的代數式表示）。

Answer 1

【答案】 1s22s22p1 N＞C＞Si abc 四面體形 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 不含 層間作用力小，導致其質地軟 不能 層狀結構中沒有自由移動的電子

【解析】試題分析：⑴根據能量由低到高的原則寫硼原子的電子排布式。同主族元素從上到下第一電離能減小，氮原子2P能級為半充滿狀態，結構較穩定；⑵)晶體()中含有共價鍵、配位鍵、氫鍵、范德華力，不存在離子鍵和金屬鍵。R中陽離子[H3O]＋的空間構型為三角錐形；⑶乙二胺分子中氮原子通過3個共價鍵與2個H原子、1個C原子成鍵。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；⑷N、B原子只能形成3個共價鍵，層間作用力小，導致其質地軟，層狀結構中沒有自由移動的電子，所以不能導電；⑸ 晶胞中含有C原子個數 ，Si原子數4，晶胞體積 ，

解析：⑴硼原子的電子排布式1s22s22p1。同主族元素從上到下第一電離能減小，氮原子2P能級為半充滿狀態，結構較穩定，所以C、N、Si元素原子的第一電離能由大到小的順序為N＞C＞Si；

⑵)晶體 ()中含有共價鍵、配位鍵、氫鍵、范德華力，不存在離子鍵和金屬鍵。 [H3O]＋價電子對數= ，有1對孤對電子，空間構型為三角錐形，陰離子的中心原子軌道采用sp3雜化；⑶乙二胺分子中氮原子通過3個共價鍵與2個H原子、1個C原子成鍵，，所以N原子雜化方式為sp3。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，所以乙二胺比三甲胺的沸點高得多；⑷N、B原子只能形成3個共價鍵，層間作用力小，導致其質地軟，層狀結構中沒有自由移動的電子，所以不能導電；⑸ 晶胞中含有C原子個數 ，Si原子數4，晶胞體積 ；設有1mol晶胞，質量為(40×4)g；體積為 ,根據 。