题目内容
【题目】B、C、N、Si是几种常见的重要非金属元素,其形成的各种化合物在自然界中广泛存在。
(1)基态硅原子的电子排布式为________________;C、N、O元素原子的第一电离能由大到小的顺序为________________;写出一种与CO32-互为等电子体的阴离子:_________;
(2)BF3与一定量的水可形成如图所示晶体R
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①晶体R中各种微粒间的作用力涉及___________(填字母代号),
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.金属键 e.范德华力
②晶体R中阴离子的空间构型为________________________;
(3)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)与CuCl2溶液可形成配离子(结构如图所示),乙二胺分子中氮原子的杂化类型为________________;
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乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,其原因是__________;
【答案】1s22s22p63s23p2 N>O>C NO3-(或SiO32-等) a、b、c 四面体形 sp3 乙二胺分子之间可以形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键
【解析】
(1)Si位于周期表中第3周期第ⅣA族,同周期主族元素随着原子序数增大,第一电离能呈增大的趋势,但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常,等电子体是指原子总数相同,价电子总数相同的微粒;
(2)①根据晶体R的结构分析,存在离子键,共价键,配位键;
②晶体R的阴离子为BF3(OH)-,根据杂化轨道理论分析其空间构型;
(3)乙二胺中N形成3个共价键,本身存在一对孤电子对,乙二胺比三甲胺的沸点高得多,考虑乙二胺形成分子间氢键。
(1)Si位于周期表中第3周期第ⅣA族,则基态硅原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p2;
同周期主族元素随着原子序数增大,第一电离能呈增大的趋势,但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常,C、N、O元素原子的第一电离能由大到小的顺序为:N>O>C;
等电子体是指原子总数相同,价电子总数相同的微粒,与CO32-互为等电子体的阴离子有:NO3-(或SiO32-)等;
(2)①根据晶体R的结构分析,存在离子键,共价键,配位键,故合理选项是abc;
②晶体R的阴离子为BF3(OH)-,B的价层电子为2s22p1,阴离子形成四根共价键,根据杂化轨道理论,应为sp3杂化,离子的空间构型为四面体形;
(3)乙二胺中N形成3个共价键,本身存在一对孤电子对,根据杂化轨道理论,则N原子的杂化方式为sp3,乙二胺比三甲胺的沸点高得多,考虑乙二胺形成分子间氢键,增加了分子之间的吸引力,使物质气化需要更多的能量。