Question

15．N和B元素在化學(xué)中占有很重要的地位．
（1）寫出N元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式2s²2p³．B、N和O元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺＞N＞B．
（2）N和B兩元素氟化物的化學(xué)式相似，均為AB₃型，但分子的空間結(jié)構(gòu)有很大不同，其原因是N原子和B原子采用不同的雜化方式，其中BF₃的分子構(gòu)型為平面三角形．
（3）BN的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似其中B原子的雜化方式為sp³，微粒間存在的作用力是共價(jià)鍵．
（4）根據(jù)電子云的重疊方式判斷，N₂分子中存在的σ鍵和π鍵數(shù)目之比為1：2．

Answer 1

分析 （1）N元素屬于第VA族元素，其最外層s能級、p能級上分別含有2、3個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫價(jià)電子排布式；同一周期元素中，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大；
（2）N元素與B元素的氟化物化學(xué)式相似，均為AB₃型，但N元素的氟化物中氮原子含有孤電子對，B元素的氟化物中B元素不含孤電子對，導(dǎo)致其空間構(gòu)型不同；根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論確定BF₃的分子空間構(gòu)型；
（3）BN的硬度較大，所以BN是原子晶體，根據(jù)金剛石的結(jié)構(gòu)確定BN中B原子的雜化方式；原子晶體中含有共價(jià)鍵；
（4）共價(jià)單鍵為σ，共價(jià)三鍵中含有一個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵．

解答 解：（1）N元素屬于第VA族元素，其最外層s能級、p能級上分別含有2、3個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理知其價(jià)電子排布式：2s²2p³，
同一周期元素中，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大，所以三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺＞N＞B，
故答案為：2s²2p³；O＞N＞B；
（2）N元素與B元素的氟化物化學(xué)式相似，均為AB₃型，但N元素的氟化物中氮原子含有孤電子對，B元素的氟化物中B元素不含孤電子對，所以N原子和B原子采用的雜化方式不同，導(dǎo)致其空間構(gòu)型不同；BF₃中B原子含有3個(gè)σ鍵且不含孤電子對，所以BF₃為平面三角形構(gòu)型，
故答案為：N原子和B原子采用不同的雜化方式；平面三角形；
（3）BN的硬度較大，所以BN是原子晶體，根據(jù)金剛石的結(jié)構(gòu)知BN中B原子的雜化方式為sp³，原子晶體中只含有共價(jià)鍵，故答案為：sp³；共價(jià)鍵；
（4）共價(jià)單鍵為σ，共價(jià)三鍵中含有一個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，氮?dú)夥肿拥慕Y(jié)構(gòu)式為N≡N，所以一個(gè)氮?dú)夥肿又泻��?個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，則N₂分子中存在的σ鍵和π鍵數(shù)目之比為1：2，故答案為：1：2．

點(diǎn)評 本題考查較綜合，涉及化學(xué)鍵的判斷、核外電子排布式的書寫、化學(xué)式的確定等知識點(diǎn)，會利用知識遷移的方法分析BN中B原子雜化方式，難度中等．