题目内容
【题目】B、N、Co均为新型材料的重要组成元素。请回答下列问题:
(1)基态Co原子核外电子占据_________种不同的能级,其中有__________个未成对电子。
(2)Co能形成[Co(CNO)6]3-。
①1mol该离子中含有σ键的数目为_____________________。
②与CNO-互为等电子体的分子为_______________(填化学式,任写一种)
③C、N、O三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。
④相同压强下,CO晶体的熔点高于N2晶体的原因为____________________________。
(3)多硼酸根的结构之一为链状(如图1),化学式为______________,其中B原子的杂化形式为______________。
(4)BN晶体有多种结构,其中立方氮化硼具有金刚石型结构(如图2)。
①晶体的最小环中含有____________个B原子。
②若晶胞参数为anm,晶胞密度为ρg·cm-3,则阿伏加德罗常数的值可表示为_____________。
【答案】 7 3 18NA(或18×6.02×1023等合理答案即可) CO2或CS2或N2O等合理答案 N>O>C CO为极性分子,N2非极性分子,CO分子间的范德华力更大 BO2-或(BO2)nn- Sp2 3
【解析】(1)基态Co核外电子排布为1s22s22p63s23p63d74s2,原子核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7种不同的能级,其中有3个未成对电子。(2)Co能形成[Co(CNO)6]3-。
①1mol该离子中含有σ键的数目为3×6×6.02×1023=18×6.02×1023。②与CNO-互为等电子体的分子为CO2或CS2或N2O等合理答案;③同一周期从左到右第一电离能逐渐增大,N中P电子处于半充满状态,第一电离能变大,C、N、O三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为 N>O>C(用元素符号表示)。④相同压强下,CO晶体的熔点高于N2晶体的原因为 CO为极性分子,N2非极性分子,CO分子间的范德华力更大。(3)多硼酸根化学式为 BO2-或(BO2)nn-,其中B原子形成2个σ键,最外层3个电子,又得一个,共4个价电子,形成σ键用去2个,有一个孤电子对,杂化形式为 Sp2 。(4)①晶体的最小环中含有3个B原子,3个N原子,形成6元环;立方氮化硼中,晶胞边长为a cm,晶胞体积V=(acm)3,该晶胞中N原子个数=8×1/8+6×1/2=4、B原子个数为4,立方氮化硼的密度ρ=4M/(NAV)=4×25/NA×(a×10-7cm) 3g·cm-3=100/(a×10-7cm)3NAg·cm-3,NA=1023/ρa3.
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