Question

【题目】【化学——选修3：物质结构与性质】硼和氮元素在化学中有很重要的地位，回答下列问题：

（1）基态硼原子核外电子有____ ____种不同的运动状态，基态氮原子的价层电子排布图为_________________。预计于2017年发射的“嫦娥五号”探测器采用的长征5号运载火箭燃料为偏二甲肼[(CH3)2NNH2]。(CH3)2NNH2中N原子的杂化方式为_________。

（2）化合物H3BNH3是一种潜在的储氢材料，可利用化合物B3N3H6通过如下反应制得：3CH4+2B3N3H6+ 6H2O=3CO2+6H3BNH3

①H3BNH3分子中是否存在配位键_______________（填“是”或“否”），B、C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为___________________。

②与B3N3H6互为等电子体的分子是_____________（填一个即可），B3N3H6为非极性分子，根据等电子原理写出B3N3H6的结构式____________________________。

（3）“嫦娥五号”探测器采用太阳能电池板提供能量，在太阳能电池板材料中除单晶硅外，还有铜，铟，镓，硒等化学物质，回答下列问题：

①SeO3分子的立体构型为_____________。

②金属铜投入氨水或H2O2溶液中均无明显现象，但投入氨水与H2O2的混合溶液中，则铜片溶解，溶液呈深蓝色，写出该反应的离子反应方程式为 。

③某种铜合金的晶胞结构如图所示，该晶胞中距离最近的铜原子和氮原子间的距离为pm，则该晶体的密度为_________________（用含a的代数式表示，设NA为阿

伏伽德罗常数的值）。

Answer 1

【答案】（1）5，sp3

（2）①是 ，B<C<O<N ②C6H6，以下两种结构式均可以

（3）①平面三角形（或平面正三角形）

②Cu + H2O2+4NH3H2O = [Cu(NH3)4]2++2OH+4H2O（或Cu + H2O2+4NH3="=" [Cu(NH3)4]2++2OH）

③g/cm3

【解析】试题分析：（1）硼为5号元素，氮原子的价层电子数为5，所以基态硼原子核外电子有 5种不同的运动状态，基态氮原子的价层电子排布图为，（CH3）2NNH2中N原子的价层电子对数为（5+3）÷2=4，所以N的杂化方式为sp3杂化。

（2）①B的最外层电子数为3，能形成的3个共价键，化合物A（H3BNH3）中B与H形成3个共价键，B原子的空轨道与N原子的孤对电子形成配位键；同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，这几种元素都是第二周期元素，B、C、N、O的族序数分别是：第IIIA族、第IVA族、第VA族、第VIA族，所以它们的第一电离能由小到大的顺序是B<C<O<N。

②原子数相同，电子总数相同的分子，互称为等电子体，与（HB=NH）3互为等电子体的分子为C6H6，B3N3H6的结构式与苯相似，其结构式为

（3）①气态SeO3分子中中心原子的价层电子对数为（6+0）÷2=3，无孤电子对，所以分子构型为平面三角形。

②金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，说明两者能互相促进，是两种物质共同作用的结果，其中过氧化氢为氧化剂，氨与Cu2+形成配离子，两者相互促进使反应进行，方程式可表示为：Cu+H2O2+4NH3H2O=Cu（NH3）42++2OH﹣+4H2O。

③在晶胞中，N原子位于顶点，Cu原子位于棱边中点，该晶胞中N原子个数=8×1/8=1，Cu原子个数=12×1/4=3，晶胞体积V=（a×10﹣10cm）3，晶胞的边长为apm，晶胞的体积为（apm）3，则ρ=gcm﹣3=gcm﹣3