Question

【题目】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-。

①1mol该离子中含有σ键的数目为_____________________。

②与CNO-互为等电子体的分子为_______________（填化学式，任写一种）

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相同压强下，CO晶体的熔点高于N2晶体的原因为____________________________。

（3）多硼酸根的结构之一为链状（如图1），化学式为______________，其中B原子的杂化形式为______________。

（4）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2）。

①晶体的最小环中含有____________个B原子。

②若晶胞参数为anm，晶胞密度为ρg·cm-3，则阿伏加德罗常数的值可表示为_____________。

Answer 1

【答案】 7 3 18NA（或18×6.02×1023等合理答案即可） CO2或CS2或N2O等合理答案 N>O>C CO为极性分子，N2非极性分子，CO分子间的范德华力更大 BO2-或(BO2)nn- Sp2 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。（2）Co能形成[Co(CNO)6]3-。

①1mol该离子中含有σ键的数目为3×6×6.02×1023=18×6.02×1023。②与CNO-互为等电子体的分子为CO2或CS2或N2O等合理答案；③同一周期从左到右第一电离能逐渐增大，N中P电子处于半充满状态，第一电离能变大，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（用元素符号表示）。④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。（3）多硼酸根化学式为 BO2-或(BO2)nn-，其中B原子形成2个σ键，最外层3个电子，又得一个，共4个价电子，形成σ键用去2个，有一个孤电子对，杂化形式为 Sp2 。（4）①晶体的最小环中含有3个B原子，3个N原子，形成6元环；立方氮化硼中，晶胞边长为a cm，晶胞体积V=（acm）3，该晶胞中N原子个数=8×1/8+6×1/2=4、B原子个数为4，立方氮化硼的密度ρ=4M/(NAV)=4×25/NA×(a×10-7cm) 3g·cm－3=100/(a×10-7cm)3NAg·cm－3，NA=1023/ρa3.