Question

B、N、Co均为新型材料的重要组成元素。请回答下列问题：

(1)基态Co原子核外电子占据________种不同的能级，其中有________个未成对电子。

(2)Co能形成[Co(CNO)₆]^3－。

①1 mol该离子中含有σ键的数目为________。

②与CNO^－互为等电子体的分子有_______

③C、N、O三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。

④在相同的压强下，CO晶体的熔点高于N₂晶体的原因为_______________________。

(3)BN晶体有多种结构，其中立方氮化硼具有金刚石型结构(如图)。

①晶体的最小环中含有________个B原子。

②若晶胞参数为a nm，晶胞密度为ρ g·cm^－3，则阿伏加德罗常数的值可表示为________。

Answer

7 3 18NA(或18×6.02×1023) CO2(或CS2、N2O等) N＞ O＞C CO为极性分子，N2为非极性分子，CO分子间的范德华力更大 3

【解析】

(1)基态Co核外电子排布为1s22s22p63s23p63d74s2，原子核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7种不同的能级，其中有3个未成对电子，故答案为：7；3；

(2)Co能形成[Co(CNO)6]3-；

①[Co(CNO)6]3-中含有6个配位键，1个CNO-中含有2个σ键，配位键也属于σ键，因此1mol该离子中含有σ键的数目为(6+2×6)NA=18NA或6+2×6×6.02×1023=18×6.02×1023，故答案为：18NA(或18×6.02×1023)；

②等电子体是指价电子数和原子总数都相同的分子、离子或原子团，与CNO-互为等电子体的分子为CO2、CS2或N2O等，故答案为：CO2(或CS2、N2O等)；

③同一周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，N原子中2p能级处于半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，C、N、O三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；

④分子晶体熔点的高低取决于分子间作用力的大小，相同压强下，CO晶体的熔点高于N2 晶体的原因为CO为极性分子，N2非极性分子，CO分子间的范德华力更大，故答案为：CO为极性分子，N2为非极性分子，CO分子间的范德华力更大；

(3)①由晶胞结构分析可知，晶体的最小环中含有3个B原子，3个N原子，形成6元环，故答案为：3；

②立方氮化硼中，晶胞边长为a nm，晶胞体积V=(anm)3，该晶胞中N原子个数＝8×+6×＝4，B原子个数为4，立方氮化硼的密度＝，则，故答案为：。