题目内容
3．
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5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sp3．（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是（填“是”或“否”），B、C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为B＜C＜O＜N．
②与B3N3H6互为等电子体的分子是C6H6（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分子的立体构型为平面正三角形．
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Cu+H2O2+4NH3•H2O=Cu（NH3）42++2OH-+4H2O．
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$\frac{\sqrt{2}}{2}$a pm，则该晶体的密度为$\frac{206}{{N}_{A}×（\sqrt{2}a×1{0}^{-10}）^{3}}$g•cm-3（用含a的代数式表示，设NA为阿伏伽德罗常数的值）．
分析 （1）核外没有运动状态相同的电子；N原子价电子排布式为2s22p3，结合泡利原理、洪特规则画出价电子排布图；（CH3）2NNH2中2个N原子均形成3个键，均含有1对孤对电子，价层电子对数均为4；
（2）①B原子价电子数为3，B形成3个键，N原子价电子数为5，也形成3个键，而H3BNH3分子中B、N均形成4个键，B原子有空轨道，N原子含有孤对电子，形成1个配位键；
同一周期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的；
②原子数相同、价电子总数相同微粒互为等电子体，B3N3H6与C6H6互为等电子体，二者结构与性质相似；
（3）①SeO3分子中Se原子孤电子对数=$\frac{6-2×3}{2}$=0，价层电子对数为3+0=3；
②Cu投入氨水与H2O2的混合溶液中，则铜片溶解，溶液呈深蓝色，生成[Cu（NH3）4]2+，由电荷守恒可知还生成OH-，配平书写离子方程式；
③该晶胞中距离最近的铜原子和氮原子间的距离为$\frac{\sqrt{2}}{2}$a pm，则晶胞棱长为$\sqrt{2}$a pm，根据均摊法计算晶胞中Cu、N原子数目，表示出晶胞的质量，再根据ρ=$\frac{m}{V}$计算晶体密度．
解答 解：（1）B原子核外电子数为5，核外没有运动状态相同的电子，基态硼原子核外电子有5种不同的运动状态，
N原子价电子排布式为2s22p3，结合泡利原理、洪特规则，可知价电子排布图为，
（CH3）2NNH2中2个N原子均形成3个键，均含有1对孤对电子，价层电子对数均为4，所以N的杂化方式为sp3杂化，
故答案为：5；；sp3；
（2）①B原子价电子数为3，B形成3个键，N原子价电子数为5，也形成3个键，而H3BNH3分子中B、N均形成4个键，B原子有空轨道，N原子含有孤对电子，形成1个配位键，
同一周期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的，所以它们的第一电离能顺序是B＜C＜O＜N，
故答案为：是；B＜C＜O＜N；
②原子数相同、价电子总数相同微粒互为等电子体，B3N3H6与C6H6互为等电子体，二者结构与性质相似，B3N3H6的结构式为：，
故答案为：C6H6；；
（3）①SeO3分子中Se原子孤电子对数=$\frac{6-2×3}{2}$=0，价层电子对数为3+0=3，空间结构为平面正三角形，
故答案为：平面正三角形；
②Cu投入氨水与H2O2的混合溶液中，则铜片溶解，溶液呈深蓝色，生成[Cu（NH3）4]2+，由电荷守恒可知还生成OH-，反应离子方程式为：Cu+H2O2+4NH3•H2O=Cu（NH3）42++2OH-+4H2O，
故答案为：Cu+H2O2+4NH3•H2O=Cu（NH3）42++2OH-+4H2O；
③该晶胞中距离最近的铜原子和氮原子间的距离为$\frac{\sqrt{2}}{2}$a pm，则晶胞棱长为$\sqrt{2}$a pm，晶胞体积V=（$\sqrt{2}$a×10-10cm）3，在晶胞中，N原子位于顶点，Cu原子位于棱中点，该晶胞中N原子个数=8×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子个数=12×$\frac{1}{4}$=3，则晶胞质量为$\frac{14+64×3}{{N}_{A}}$g，故晶体密度为$\frac{14+64×3}{{N}_{A}}$g÷（$\sqrt{2}$a×10-10cm）3=$\frac{206}{{N}_{A}×（\sqrt{2}a×1{0}^{-10}）^{3}}$g•cm-3，
故答案为：$\frac{206}{{N}_{A}×（\sqrt{2}a×1{0}^{-10}）^{3}}$g•cm-3．
点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、杂化方式与空间构型判断、电离能、配位键、等电子体、晶体结构与计算等，题目综合性强，有利于培养学生对知识的迁移运用能力．
科学实验活动册系列答案
下列说法不正确的是（ ）
| A． | 用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富 | |
| B． | 电解MgCl2时阳极产生镁 | |
| C． | 步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水制无水氯化镁 | |
| D． | 上述工艺流程中涉及到化合、分解和复分解反应 |
| A． | X、W、U的最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序为：U＞W＞X | |
| B． | Y、Z元素的单质作电极，在氢氧化钠溶液中构成原电池，Z电极上产生大量气泡 | |
| C． | 室温下，0.05．mol•L-1U的气态氢化物的水溶液的pH＞1 | |
| D． | Y、Z、U元素的简单离子半径由大到小的顺序：Y＞Z＞U |
．
，写出合成流程图（无机试剂任用）．合成流程图示例如下：CH2=CH2$\stackrel{HBr}{→}$CH3CH2Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH3CH2OH．| A． | Y的氢化物的沸点比R的氢化物的沸点高 | |
| B． | Z、W、R按最高价氧化物对应水化物的酸性强弱排列顺序是R＞W＞Z | |
| C． | X2Y2化合物中的化学键与X2R中的化学键类型完全相同 | |
| D． | RY2通入Ba（NO3）2溶液中有白色沉淀生成，该沉淀不溶于硝酸 |
脱落酸是一种抑制生长的植物激素，因能促使叶子脱落而得名，其结构如图所示：则有关脱落酸的说法正确的是 （ ）| A． | 脱落酸的化学式C15H18O4 | |
| B． | 脱落酸只能和醇类发生酯化反应 | |
| C． | 1 mol 脱落酸最多可以和2 mol 金属钠发生反应 | |
| D． | 1 mol 脱落酸最多可以和2 mol 氢气发生加成反应 |
