Question

硼和氮的单质及一些化合物在工农业生产等领域有重要应用。回答下列问题:

（1）N原子核外有___ 种不同运动状态的电子。基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为____________________________。

（2）经测定发现，N₂O₅固体由NO₂⁺和NO₃^-两种离子组成，该固体中N原子杂化类型为_________；与NO₂⁺互为等电子体的微粒有_______(写出一种)。

（3）铵盐大多不稳定。NH₄F、NH₄I中，较易分解的是____，原因是__________________。

（4） 第二周期中，第一电离能介于B元素和N元素间的元素为_____(填“元素符号”)。

（5）晶体硼有多种变体，但其基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体( 见图I)，每个顶点为一个硼原子,每个三角形均为等边三角形。则每一个此基本结构单元由_______个硼原子构成;若该结构单元中有2 个原子为¹⁰B(其余为¹¹B)，那么该结构单元有_____种不同类型。

（6）硼和氮构成的一种氮化硼晶体的结构与石墨晶体结构相类似，B、N原子相互交替排列(见图II)，其

晶胞结构如图III所示。设层内B-N核间距为apm，面间距为bpm，则该氮化硼晶体的密度为______g/cm³(用含a、b、N_A 的代数式表示)。

Answer

七(或“7”) 哑铃形 sp、sp2 SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一种 NH4F F原子半径比I原子小，H→F键比H→I键强(H→F更易形成)，F-更易夺取NH4+中的H+ Be、C、O 12 3 或或

【解析】

（1）原子核外没有两个运动状态完全相同的电子，有几个电子就有几种运动状态，N原子核外有7个电子，所以有7种不同运动状态的电子；基态N原子的电子排布式为1s22s22p3，能量由低到高，由里到外排布，则能量最高的电子所占据的原子轨道为2p轨道，呈哑铃形；

（2）NO2+中N的价电子数为，杂化轨道类型为sp；NO3-中N的价电子数为，杂化类型为sp2；含有相同原子数和相同价电子数的微粒互为等电子体，与NO2+互为等电子体的微粒有SCN-、CO2、CS2、N3-等；

（3）铵盐大多不稳定。NH4F、NH4I中，较易分解的是NH4F，原因是F原子半径比I原子小，H→F键比H→I键强(H→F更易形成)，F-更易夺取NH4+中的H+；

（4）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第V族元素原子最外层电子处于该轨道的全充满、半充满的稳定状态，所以其第一电离能大于其相邻元素，故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素；

（5）顶点数：＝12（个）（共20个面，每个面均为正三角形，有三个顶点，而每个顶点都同时属于5个面，所以有12个原子；当选定1个顶点后，与它最近的顶点数为5个，然后就是5个和1个，即二取代物有3种，即该结构单元有3种不同类型；

（6）根据图III可知一个晶胞中含有N原子数为，B原子数为，将一个六边形切成相等的六个，每个的底为apm=acm，高为pm，面积为，晶胞的体积为，故密度为==。