Question

【題目】由 H、B、C、N、O、F 等元素通過共價鍵形成的物質在工業生產中有廣泛的應用。回答下列問題：

（1）氧原子核外有_____種不同運動狀態的電子，有_______ 種不同能量的原子軌道。

（2）Bi 是 N 的同主族元素，與 N 原子相差 4 個電子層，基態 Bi 原子的價電子軌道排布圖為______。

（3）C2H4 與N2H4 在水中的溶解度相差很大， 出現這種現象的主要原因是 __________。

（4）H2C2O4 分子中碳原子的雜化類型是 _________，寫出一種與 C2O42-互為等電子體的分子的化學式_______________。

（5）NaHF2 可用于制無水氟化氫和雕刻玻璃、木材防腐等。常溫常壓下為白色固體，易溶于水，160℃分解，NaHF2 中所含作用力的類型有___________（填字母）。

a 離子鍵 b 共價鍵 c 配位鍵 d 氫鍵

（6）六方氮化硼晶體結構如圖 I 所示，氮化硼的化學式為______在其晶胞（圖Ⅱ所示）中層內 BN 核間距為 apm，層間 BN 核間距為bpm，其密度為______g·cm -3（阿伏加德羅常數的值為 NA，用含 a、b、NA 的代數式表示）

Answer 1

【答案】8 3 C2H4 與H2O 之間無氫鍵，N2H4 與H2O 之間有氫鍵存在 sp2 N2O4（或其他合理答案） abd BN

【解析】

(1)核外沒有運動狀態相同的電子；有1s軌道、2s軌道、3個能量相同的2p軌道；

(2)N 原子外圍電子排布式為：2s22p3，Bi 是 N 的同主族元素，與 N 原子相差 4 個電子層，則Bi原子外圍電子排布式為：6s26p3，以此寫出基態 Bi 原子的價電子軌道排布圖；

(3)N2H4 與H2O 之間有氫鍵存在；

(4)根據價層電子對互斥理論分析H2C2O4 分子中碳原子的雜化類型；C2O42-含有46個電子；

(5)NaHF2中含有離子鍵、共價鍵，F的電負性較強，還存在氫鍵；

(6)利用均攤法計算晶胞中N原子和B原子數目，以此寫出化學式；而晶胞密度聯立計算。

(1)氧原子核外有8個電子，核外沒有運動狀態相同的電子，則有8種不同運動狀態的電子；有1s軌道、2s軌道、3個能量相同的2p軌道，共三種不同能量的原子軌道，故答案為：8；3；

(2)N 原子外圍電子排布式為：2s22p3，Bi 是 N 的同主族元素，與 N 原子相差 4 個電子層，則Bi原子外圍電子排布式為：6s26p3，則基態 Bi 原子的價電子軌道排布圖為：，故答案為：；

(3)C2H4 與H2O 之間無氫鍵，N2H4 與H2O 之間有氫鍵存在，則N2H4在水中的溶解度比C2H4在水中溶解度大，故答案為：C2H4 與H2O 之間無氫鍵，N2H4 與H2O 之間有氫鍵存在；

(4)H2C2O4 分子中碳原子含有3個σ鍵，無孤電子對，則H2C2O4 分子中碳原子的雜化類型是sp2；C2O42-含有46個電子，與 C2O42-互為等電子體的分子的化學式有N2O4，故答案為sp2；N2O4（或其他合理答案）；

(5)NaHF2中含有離子鍵、共價鍵，F的電負性較強，還存在氫鍵，故答案為：abd；

(6)晶胞中N原子個數為，B原子數目為：，氮化硼的化學式為BN；晶胞質量，晶胞體積晶胞密度，故答案為：BN；。