【題目】BN、Co均為新型材料的重要組成元素。請回答下列問題。

(1)基態(tài)氮原子的價電子排布圖為________________。

(2)Co能形成[Co(CNO)6]3-。

1mol該離子中含有σ 鍵的數(shù)目為_____________。

②與CNO互為等電子體的分子為_____________。(任寫一種,填化學(xué)式)

(3)CuSO4溶液中加入過量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+ 配離子,已知NF3NH3的空間構(gòu)型都是三角錐型,但NF3不易與Cu2+形成配合離子,其原因是_______。

(4)分子中的大 π鍵可用符合 πmn 表示,其中m表示形成大 π 鍵的原子數(shù),n表示參與形成大 π 鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大 π鍵可表示為π66)。則NO3-中的大 π鍵應(yīng)表示為________________。

(5)多硼酸根的結(jié)構(gòu)之一為鏈狀(如圖),其化學(xué)式為____________。

(6)氮化硼晶體有多種結(jié)構(gòu),其中立方氮化硼具有金剛石的結(jié)構(gòu)(如圖)。若晶胞邊長為a nm,晶胞中N原子位于B原子所形成的正四面體的體心,則B—N鍵的鍵長為____nm,這種氮化硼晶體的密度為______g/cm3 。(用含有aNA的代數(shù)式表示)

【答案】 18NA CO2N2O 電負(fù)性F>N>H,NH3中氮原子顯-3價,而在NF3中氮原子顯+3價,高度缺電子,不易提供孤電子對給Cu2+的空軌道形成配位鍵 BO2-

【解析】

(1)根據(jù)原子構(gòu)造原理可知N核外電子排布式,結(jié)合原子最外層電子為價電子,即可得到基態(tài)氮原子的價電子排布圖;

(2)1Co3+6CNO-形成6個配位鍵,屬于σ鍵,1CNO-含有2σ鍵,故1[Co(CNO)6]3-含有18σ鍵;

②與CNO-互為等電子體的分子可以用O原子替換N原子與1個單位負(fù)電荷;

(3)根據(jù)形成配位鍵的體積及NF3中共用電子對的偏向分析判斷;

(4) NO3-中的大 π鍵是每個O原子提供1個電子,每個N原子提供3個電子形成;

(5)由均攤法,可知每個B原子獨自占有2O原子,B元素化合價為+2,O元素化合價為-2,計算化合價代數(shù)和確定離子所帶電荷;B原子形成3σ鍵,沒有孤電子對,雜化軌道數(shù)目為3;

(6)根據(jù)晶胞中原子的相對位置,結(jié)合晶胞邊長判斷N-B鍵的鍵長;用均攤法計算晶胞中含有的B、N原子數(shù)目,然后根據(jù)密度公式可得晶胞的密度大小。

(1)N7號元素,根據(jù)原子構(gòu)造原理可知N核外電子排布式是1s22s22p3,價電子排布式是2s22p3,所以基態(tài)氮原子的價電子排布圖為

(2)1Co3+6CNO-形成6個配位鍵,屬于σ鍵,1CNO-含有2σ鍵,故1[Co(CNO)6]3-含有18σ鍵,所以1mol該離子中含有σ 鍵的數(shù)目為18NA;

②與CNO-互為等電子體的分子可以用O原子替換N原子與1個單位負(fù)電荷,其電子體為CO2N2O;

(3)CuSO4溶液中加入過量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+ 配離子,是由于中心離子Cu2+有空軌道,NH3分子中N原子由孤對電子,N—H偏向N原子一方,N原子周圍相對來說電子多,而NF3NH3的空間構(gòu)型盡管都是三角錐型,但電負(fù)性F>N>H,在NH3中氮原子顯-3價,而在NF3中氮原子顯+3價,高度缺電子,不易提供孤電子對給Cu2+的空軌道形成配位鍵,所以NF3不易與Cu2+形成配合離子;

(4)NO3-中的大 π鍵是每個O原子提供1個電子,每個N原子提供3個電子形成,所以成鍵原子數(shù)是4,成鍵電子數(shù)是6,故NO3-中的大 π鍵表示為;

(5)由均攤法,可知每個B原子獨自占有2O原子,B元素化合價為+2,O元素化合價為-2,多硼酸根的化合價代數(shù)和為3n+2×n(-2)=-n,故多硼酸根組成可表示為:(BO2)nn-,也可寫為BO2 -;

(6)晶胞邊長為anm,則立方氮化硼的結(jié)構(gòu)可知晶胞中N原子位于B原子所形成的正四面體的體心,可看作是將晶胞均分為8個小立方體,B—N鍵的鍵長為晶胞體對角線的,由于晶胞邊長為anm,則體對角線為,所以B—N鍵的鍵長nm

一個晶胞中含有B原子數(shù)目為:4;含有N原子數(shù)目為=4,即一個晶胞中含有4BN,所以晶胞的密度為=g/cm3。

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B. pH46時主要發(fā)生的反應(yīng)離子方程式為2OH-+H2C2O4====2H2O+C2O42-

C. 在曲線a、c交界點有:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42-)

D. 當(dāng)溶液pH=7:c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)

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【題目】NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說法錯誤的是

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(2)配平反應(yīng)方程式:___Al+___NaNO3+___H2O=___Al(OH)3+___N2+___NaAlO2

(3)實驗室用MnO2和濃鹽酸制氯氣的反應(yīng)為 MnO2+4HCl() = MnCl2+2H2O+Cl2↑反應(yīng)中,如果有17.4gMnO2被還原,那么被氧化的氯化氫的質(zhì)量為______________

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A.使溴水褪色的反應(yīng),未必是加成反應(yīng) B.使溴水褪色的反應(yīng),就是加成反應(yīng)

C.使溴水褪色的氣體,未必是乙烯 D.使溴水褪色的氣體,就是乙烯

(2)乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)在甲同學(xué)的實驗中,產(chǎn)生的氣體有刺激性氣味,推測在制得的乙烯中還可能含有少量有還原性的雜質(zhì)氣體,由此他提出必須先把雜質(zhì)氣體除去,再與溴水反應(yīng)。乙同學(xué)推測此乙烯中可能含有的一種雜質(zhì)氣體是___________,在驗證過程中必須全部除去。乙烯與溴水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________,

(3)設(shè)計實驗驗證乙烯與溴水的反應(yīng)是加成反應(yīng)而不是取代反應(yīng):______________。

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