Question

14．氮元素可形成豐富多彩的物質．
（1）基態(tài)氮原子的價電子軌道表示式為；等物質的量的NH₃和N₂混合氣體中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為2：1．
（2）光化學煙霧易在PM2.5塵粒的催化作用下形成，光化學煙霧中含有NO_x、O₃、CH₂=CHCHO、HCOOH等二次污染物．下列說法正確的是ABD．
A．N₂O與CO₂互為等電子體，其結構式為N=N=O
B．O₃的沸點大于O₂
C．CH₂=CHCHO分子中碳原子的雜化方式為sp²、sp³
D．HCOOH在水中溶解度大的原因與氫鍵有關
（3）在配合物中，下列微粒NH₃、NH₄⁺、NH₂OH不能作為配位體的有NH₄⁺．
（4）圖a為六方氮化硼晶體結構示意圖，該晶體中存在的作用力有共價鍵、范德華力．
（5）六方氮化硼在高溫高壓下可轉化為立方氮化硼，其晶胞結構如圖b，晶胞邊長為dcm，該晶胞中含有4個氮原子、4個硼原子，立方氮化硼的密度是$\frac{100}{vcneumc^{3}•{N}_{A}}$g•cm^-3（阿伏伽德羅常數(shù)的值為N_A）

Answer 1

分析 （1）基態(tài)N原子價電子排布式為2s²2p³，根據(jù)洪特規(guī)則、泡利原理畫出價電子軌道排布圖；
NH₃分子含有3個σ鍵，N₂分子結構式為N≡N，三鍵含有1個σ鍵、2個π鍵；
（2）A．原子總數(shù)相等、價電子總數(shù)相等的微粒互為等電子體，等電子體結構相似；
B．均形成分子晶體，相對分子質量越大，分子間作用力越強，沸點越高；
C．CH₂=CHCHO分子中碳原子均形成3個σ鍵，沒有孤對電子，雜化軌道數(shù)目為3；
D．HCOOH在水中與水分子之間形成氫鍵；
（3）配體應含有孤對電子；
（4）層內N原子與B原子之間形成共價鍵，層間為范德華力；
（5）晶胞中N原子數(shù)目為4，B原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞質量為4×$\frac{25}{{N}_{A}}$g，再根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計算晶體密度．

解答 解：（1）基態(tài)N原子價電子排布式為2s²2p³，價電子軌道排布圖為：；
NH₃分子含有3個σ鍵，N₂分子結構式為N≡N，三鍵含有1個σ鍵、2個π鍵．等物質的量的NH₃和N₂混合氣體中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為（3+1）：2=2：1，
故答案為：；2：1；
（2）A．N₂O與CO₂分子均含有3個原子、價電子數(shù)均為16，二者互為等電子體，N₂O的結構式為N=N=O，故A正確；
B．O₃、O₂均形成分子晶體，O₃的相對分子質量越大，分子間作用力更強，故O₃的沸點大于O₂，故B正確；
C．CH₂=CHCHO分子中碳原子均形成3個σ鍵，沒有孤對電子，雜化軌道數(shù)目為3，碳原子采取sp²雜化，故C錯誤；
D．HCOOH在水中與水分子之間形成氫鍵，故HCOOH在水中溶解度大，故D正確，
故選：ABD；
（3）NH₃、NH₂OH中N原子均含有孤對電子，且均可作為配體，而NH₄⁺中沒有孤對電子，不能作配體，
故答案為：NH₄⁺；
（4）層內N原子與B原子之間形成共價鍵，層間為范德華力，
故答案為：共價鍵、范德華力；
（5）晶胞中N原子數(shù)目為4，B原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞質量為4×$\frac{25}{{N}_{A}}$g，晶體密度=4×$\frac{25}{{N}_{A}}$g÷（dcm）³=$\frac{100}{62bqhev^{3}•{N}_{A}}$g•cm^-3，
故答案為：4；4；$\frac{100}{uegxojb^{3}•{N}_{A}}$．

點評 本題是對物質結構與性質的考查，涉及核外電子排布、等電子體、化學鍵、雜化方式、晶體類型與性質、晶胞計算等，注意對基礎知識的理解掌握．