题目内容
15．
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N＞O＞C＞B．
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$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$apm，则该晶体的密度
为$\frac{\frac{206}{{N}_{A}}}{（\sqrt{2}a×1{0}^{-10}）{\;}^{3}}$（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）①根据B的最外层电子数及形成的共价键数判断；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；
②原子数相同，电子总数相同的分子，互称为等电子体；根据等电子体结构相似原理确定B3N3H6的结构式；
（3）①气态SeO3分子中中心原子的价层电子对数可以判断分子构型；
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晶胞中距离最近的铜原子和氮原子间的距离为$\frac{\sqrt{2}}{2}$pm，所以晶胞的边长为$\sqrt{2}$apm，晶胞的体积为（$\sqrt{2}$apm）3，利用均摊法计算晶胞中含有的铜原子和氮原子个数，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算．
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，所以它们的第一电离能大小顺序是：N＞O＞C＞B，
故答案为：是；N＞O＞C＞B；
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，
故答案为：C6H6；
；
（3）①气态SeO3分子中中心原子的价层电子对数为$\frac{6+0}{2}$=3，无孤电子对，所以分子构型为平面三角形；
故答案为：平面三角形；
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×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子个数=12×$\frac{1}{4}$=3，晶胞的质量为$\frac{64×3+14}{{N}_{A}}$，晶胞中距离最近的铜原子和氮原子间的距离为$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$apm，所以晶胞的边长为$\sqrt{2}$apm，晶胞的体积为（$\sqrt{2}$a×10-10cm）3，则ρ=$\frac{\frac{206}{{N}_{A}}}{（\sqrt{2}a×1{0}^{-10}）{\;}^{3}}$g•cm-3；
故答案为：$\frac{\frac{206}{{N}_{A}}}{（\sqrt{2}a×1{0}^{-10}）{\;}^{3}}$；
点评 本题考查了物质结构及其性质，涉及原子杂化方式的判断、价电子排布式的书写、晶胞的计算等知识点，题目综合性较强，注意根据价层电子对互斥理论、构造原理等知识来分析解答，题目难度中等．
| A． | 等质量的两种盐与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2的体积小 | |
| B． | 等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3两倍 | |
| C． | 将石灰水加入NaHCO3溶液中不产生沉淀，加入Na2CO3溶液中产生白色沉淀 | |
| D． | 等物质的量浓度的两种溶液，Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液的pH |
| A． | 硝酸见光易分解，故需保存在棕色瓶中 | |
| B． | Na2CO3、NaAlO2溶液显碱性，故只能用橡胶塞保存 | |
| C． | FeCl2溶液保存时需加入少量铁粉和盐酸 | |
| D． | 少量白磷可保存在煤油中 |
+NaOH$→_{△}^{乙醇}$
+NaBr+H2O；
+HBr$\stackrel{△}{→}$
；
和
；
．
氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置．图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉（金属铂吸附气体的能力强，性质稳定）．请回答：
．
等．