Question

根据所学知识，回答以下问题：

（1）Ni(CO)₄是无色液体，沸点42.1℃，熔点-19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂推测Ni(CO)₄是____________分子（填“极性”或“非极性”）。

（2）肼(N₂H₄)分子可视为NH₃分子中的一个氢原子被－NH₂（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。

①N₂H₄的结构式为          ；NH₄⁺的空间构型是          。

②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N₂O₄(l)＋2N₂H₄(l)===3N₂(g)＋4H₂O(g) △H=－1038.7 kJ·mol^－1若该反应中有259.7kJ能量释放时，则形成的π键有______mol。

（3）硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子X^m－（含B、O、H三种元素）的球棍模型如图所示：则X^m－的化学式为            ，硼原子轨道的杂化类型有          杂化，原子3的轨道杂化类型为     杂化，Na⁺与X^m－之间的作用力是      。

（4）BN晶体，具有熔沸点高，耐磨擦和较高的硬度等性质。则BN的晶体类型是          ，N的价层电子的电子排布图为            。

Answer

（1）非极性(1分) （2）① (2分)  正四面体 (1分)② 1.5mol(2分)

（3）[B4O5(OH)4]2－（2分），Sp2和Sp3，Sp3（3分），离子键（1分）

（4）原子晶体（1分），（2分）。

【解析】

试题分析：（1）Ni(CO)4是无色液体，沸点42.1℃，熔点-19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂，这些性质说明该化合物应该是分子晶体。根据相似相溶原理可知，Ni(CO)4是非极性分子。

（2）①肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被－NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物，则根据氨气的金刚石可知，N2H4的结构式为。由于在NH4+中氮原子的4个价电子全部参与成键，不存在孤对电子，所以NH4+的空间构型是正四面体结构。

②根据热化学方程式可知，如果该反应中有259.7kJ能量释放时，则参加反应的肼的物质的量是259.7kJ÷1038.7 kJ/mol＝0.25mol，则生成0.75mol氮气。又因为三键是由2个π键和1个α键构成的，则形成的π键有0.75mol×2＝1.5mol。

（3）①1，3，5，6代表氧原子，2，4代表B原子。3号氧原子形成2个单键，所以氧原子是sp3杂化。2号B形成3个键，则B原子为sp2杂化，4号B形成4个键，则B原子为sp3杂化； B一般是形成3个键，4号B形成4个键，其中1个键很可能就是配位键，配位键存在4号与5号之间。观察模型可知Xm－是（H4B4O9）m－，依据化合价H为+1，B为+3，O为-2，可得m=2，则化学式为[B4O5(OH)4]2－。该微粒和钠离子形成的应该是离子键。

（4）BN晶体，具有熔沸点高，耐磨擦和较高的硬度等性质，这些性质说明，BN的晶体类型是原子晶体，根据构造原理、泡利原理和洪特规则可知，N的价层电子的电子排布图为。

考点：考查核外电子排布图、杂化轨道类型、化学键、分子极性、分子空间结构以及晶体类型的有关计算和判断