Question

选考[化学——物质结构与性质]（15分）由Cu、N、B、Ni等元素组成的新型材料有着广泛用途。

（1）基态 Cu^＋的最外层核外电子排布式为_________.

（2）研究者预想合成一个纯粹由氮组成的新物种 N₅＋N^3－，若N^5＋ 离子中每个氮原子均满足8电子结构，以下有关N^5＋ 推测正确的是    (    ）

A．N₅^＋有24个电子

B．N₅^＋离子中存在三对未成键的电子对

C．N₅^＋阳离子中存在两个氮氮三键

（3）化合物 是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状化合物 。通过制得。

①与上述化学方程式有关的叙述不正确的是_________（填标号）。

A.反应前后碳原子的轨道杂化类型不变

B．CH₄、H₂O、CO₂分子空间构型分别是：正四面体形、V形、直线形

C．第一电离能：N>O>C>B

D．化合物A中存在配位键

②1个分子中有_________个键。

（4）在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。图(a）是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为_________图(b）是硼砂晶体中阴离子的环状结构，其中硼原子采取的杂化类型为_________。

（5）NiO晶体结构与NaCl晶体类似，其晶胞的棱长为acm，则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为_________（用含有a的代数式表示）。在一定温度下，Ni0晶体可以自发地分散并形成“单分子层”（如图），可以认为氧离子作密致单层排列，镍离子填充其中，列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为_________g（氧离子的半径为1. 40×10m， ≈l. 732）。

Answer

（1）3S23P63d10

（2）C

（3）①A ②12

（4）[BO2]nn－（或BO2－）；sp2、sp3

（5）a，

【解析】

试题分析：：（1）Cu是29号元素。基态 Cu+ 的核外有28个电子，轨道处于全空、全满或半满是较稳定，故最外层电子排布式为3S23P63d10。

（2）N5＋中一个N有7个电子，5个N就有35个电子，由于是阳离子，再失去一个电子，故有24个电子，A错； N5＋ 离子中每个氮原子均满足8电子结构，则每个N原子要形成3个共用电子对，每个N原子还剩下1对孤电子对，那么未成键的电子对为5对，B错；N5＋阳离子中存在两个氮氮三键，C对。

（3）①CH4是sp3杂化，CO2中的碳原子的轨道杂化类型是sp杂化，轨道杂化方式改变，A错，选A； CH4、H2O、CO2分子空间构型分别是：正四面体形、V形、直线形，B对，不选；非金属性越强，第一电离能越大。但是由于N原子的核外电子是处于半充满的稳定状态，所以其第一电离能比O元素的还大，故第一电离能大小为：N＞O＞C＞,C对，不选；在化合物A中的N原子上存在配位键，D对，不选；②根据（HB=NH）3的分子结构是一个六元环，一个单键有一个σ键，9个单键就有9个σ键，另外3个双键还有3个σ键，故1个(HB=NH）3分子中有12个σ键。

（4）由图（a）可知多硼酸根离子符号为BO2－或[BO2]nn－；由图（b）硼砂晶体可知：其中硼原子采取的杂化类型sp2、sp3 两种类型。

（5）NiO晶体结构与NaCl晶体类似，根据氯化钠的结构知，氧离子和相邻的镍离子之间的距离为a/2，距离最近的两个阳离子核间的距离是距离最近的氧离子和镍离子距离的倍，所以其距离是acm；每个氧化镍所占的面积=1.40×10-10m×1.40×10-10m×sin60°，则每平方米含有的氧化镍个=1/(1.40×10-10m×1.40×10-10m×sin60°），1mol氧化镍的质量为74.4g，则每个氧化镍的质量=74.7/NAg，所以每平方米含有的氧化镍质量=（74.7/NA）×1/(1.40×10-20m×1.40×10-10m×sin60°）=

考点：电子排布、晶体结构、杂化轨道理论。