Question

【題目】H、C、N、O都屬于自然界中常見的非金屬元素。

（1）O、C、N三種元素的第一電離能最大的元素的基態(tài)原子價(jià)電子的軌道表達(dá)式(即電子排布圖)為 ，p軌道按該排列的原理是 。

（2） O22+與N2互為等電子體，則O22+中鍵數(shù)目和鍵數(shù)目之比為 。

（3）N元素常形成兩種含氧酸，NO2-中N原子的雜化類型是 ；NO2-的空間構(gòu)型是 ，硝酸沸點(diǎn)不高的原因可能是 。(簡(jiǎn)答兩條)

（4）Co2+在水溶液中以[Co(H2O)6]2+形式存在，向含Co2+的溶液中加入氨水，可生成[Co(NH3)6]2+，[Co(NH3)6]2+更穩(wěn)定的原因是 。

（5）C、N元素形成的新材料具有如圖所示結(jié)構(gòu)，該晶體硬度將超過(guò)目前世界上最硬的金剛石，則該晶體為___________晶體，若晶胞邊長(zhǎng)為acm，則該晶體的密度為 g/cm3(只需列算式，不必計(jì)算出數(shù)值，阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA)。

Answer 1

【答案】

（1）；洪特規(guī)則；

（2）1:2 ；

（3）sp2；V形；HNO3是分子晶體，易形成分子內(nèi)氫鍵；

（4）N的電負(fù)性小于O，更易提供孤對(duì)電子形成配位鍵；

（5）原子；92/a3NA

【解析】

試題分析：（1） 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、O三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)椋篘＞O＞C；電離能最大的元素為N，基態(tài)原子價(jià)電子的軌道表達(dá)式為，p軌道按該排列的原理洪特規(guī)則，故答案為：；洪特規(guī)則；

（2） O22+與N2互為等電子體，則O22+中含有1個(gè)鍵和2個(gè)鍵，數(shù)目之比為1:2，故答案為：1:2；

（3） NO2-中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+(5+1-2×2)=3，雜化類型是sp2，含有1個(gè)孤電子對(duì)，NO2-的空間構(gòu)型是V型；HNO3是分子晶體，易形成分子內(nèi)氫鍵，使沸點(diǎn)降低，故答案為：sp2；V形；HNO3是分子晶體，易形成分子內(nèi)氫鍵；

（4） N的電負(fù)性小于O，更易提供孤對(duì)電子形成配位鍵，因此向含Co2+的溶液中加入氨水，可生成[Co(NH3)6]2+，故答案為：N的電負(fù)性小于O，更易提供孤對(duì)電子形成配位鍵；

（5）根據(jù)該晶體硬度超過(guò)目前世界上最硬的金剛石，可知該晶體為原子晶體；該晶體晶胞中含有C原子8×+4×=3，N原子數(shù)為4，化學(xué)式為C3N4，1mol晶體的質(zhì)量為92g，1mol晶胞的體積為NA a3cm3，因此該晶體的密度為= g/cm3，故答案為：原子；。