题目内容
【题目】第三代永磁体材料——钕铁硼(NdFeB)因其优异的综合磁性能,被广泛应用于计算机、通信信息等高科技产业。
(1)铁、钴、镍元素性质非常相似,原子半径接近但依次减小,NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠相同。基态钴原子价电子轨道表示式为_______,熔沸点:NiO_____FeO(填“<”“>”或“=”)。
(2)FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O俗称摩尔盐,相对于FeSO4·7H2O而言,摩尔盐不易失水,不易被空气氧化,在化学分析实验中常用于配制Fe(Ⅱ)的标准溶液,硫酸亚铁铵晶体中亚铁离子稳定存在的原因是______________________。
(3)新型储氢材料氨硼烷(NH3BH3)常温下以固体稳定存在,极易溶于水。
①氨硼烷分子中B原子采取_________杂化。
②氨硼烷晶体中存在的作用力有范德华力、极性键、_______和_________。
(4)氨硼烷受热析氢的过程之一如图1所示。
①NH2BH2的氮硼键键能大于NH3BH3,其原因为__________________________。
②CDB的结构简式为___________________________。
③立方氮化硼(BN)晶体的晶胞结构如图2所示。阿伏伽德罗常数值为NA,该晶体的密度为_______g·cm-3(用含a和NA的最简式表示)。图3是立方氮化硼晶胞的俯视投影图,请在图中用“●”标明B原子的相对位置_______。
【答案】 > 晶体中H、N、O三种元素之间形成网络化氢键对Fe(Ⅱ)起保护作用 sp3 配位键 氢键 NH2BH2分子中除了存在σ键还存在π键
【解析】
(1)Co是27号元素,其3d轨道上7个电子、4s轨道上2个电子为其价电子,据此书写其价电子轨道表示式;NiO、FeO都是离子晶体,离子晶体熔沸点与晶格能成正比,晶格能与离子半径成反比、与电荷成正比;
(2)FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O晶体中存在电负性大的元素O和N,可以与H元素形成多个氢键,把亚铁离子包围起来避免与氧化性物质接触;
(3)①该分子中存在配位键N-B,导致N、B原子价层电子对个数都是4,根据价层电子对互斥理论判断N、B原子杂化类型;
②B原子和N原子之间存在配位键,N原子和另外分子中的H原子之间形成氢键;
(4)①NH2BH2分子中N、B原子之间存在π键;
②根据第III产物结构简式确定CDB结构简式;
③该晶胞中B原子个数=4、N原子个数=8×+6×=4,晶胞体积=(a×10-7 cm)3,密度= ;4个B在底面上的投影分别位于面对角线处。
(1)Co是27号元素,其3d轨道上7个电子、4s轨道上2个电子为其价电子,据此书写其价电子轨道表示式为;NiO、FeO都是离子晶体,离子晶体熔沸点与晶格能成正比,晶格能与离子半径成反比、与电荷成正比,二者阴阳离子电荷都分别相等,离子半径:r(Ni2+ )<r(Fe2+ ),则晶格能NiO>FeO,所以熔沸点:NiO>FeO,
故答案为:;>;
(2)FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O俗称摩尔盐,相对于FeSO4·7H2O而言,摩尔盐不易失水,不易被空气氧化,FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O晶体中存在电负性大的元素O和N,可以与H元素形成多个氢键,把亚铁离子包围起来避免与氧化性物质接触,从而保护亚铁离子,
故答案为:晶体中H、O、N三种元素之间形成网络化氢键对Fe(II)起保护作用;
(3)①该分子中存在配位键N-B,导致N、B原子价层电子对个数都是4,根据价层电子对互斥理论判断N、B原子杂化类型都是 sp3,
故答案为:sp3;
②B原子和N原子之间存在配位键,N原子和另外分子中的H原子之间形成氢键,所以还存在配位键、氢键,
故答案为:配位键;氢键;
(4)①NH2BH2分子中除了存在σ键还存在π键导致其键能大于NH3BH3,
故答案为:NH2BH2分子中除了存在σ键还存在π键;
②根据第III产物结构简式确定CDB结构简式为,
故答案为:;
③该晶胞中B原子个数=4、N原子个数=8×+6×=4,晶胞体积=(a×10-7 cm)3,密度== g·cm-3=g·cm-3;4个B在底面上的投影分别位于面对角线 处,其图象为,
故答案为:;。