Question

化学中的某些元素是与生命活动密不可分的元素。请回答下列问题：
(1)NH₄NO₃是一种重要的化学肥料，其中N原子的杂化方式分别是________，NO₃^—的空间构型为____________。
(2)A、B、C三元素的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子排布均为4s¹。
①B元素基态原子电子排布式为___________________________________________。
②A元素单质的晶体堆积模型为________(填字母)，其空间利用率为__________。

③氢元素与C元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如下图。则该化合物的化学式为__________(小白球表示H，小黑球表示C)。

(3)已知氮化硼(BN)的一种晶体结构与金刚石相似，则B—N—B之间的夹角是________，氮化硼的密度为3.52 g·cm^－3，则B—N键的键长是________pm(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为N_A)。

Answer 1

(1)sp³、sp²杂化　平面三角形
(2)①1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹或[Ar]3d⁵4s¹
②b　68%
③CuH
(3)109°28′　

(1)NH₄⁺为正四面体结构，所以N原子的杂化方式为sp³，NO₃^—中含有3对价层电子对，其离子构型为平面三角形，N原子采取sp²杂化。
(2)A、B、C的价电子构型分别为4s¹、3d⁵4s¹、3d¹⁰4s¹，所以A为K，B为Cr，C为Cu。K为体心立方堆积，Cu为面心立方最密堆积，体心立方堆积的空间利用率为68%，而面心立方最密堆积的空间利用率为74%。
③H()∶6×＋1＋3＝6
Cu()∶12×＋2×＋3＝6
其化学式为CuH。
(3)BN的基本结构单元为正四面体，所以B—N—B之间的夹角为109°28′。一个金刚石晶胞中含有C原子数为8×＋6×＋4＝8个，所以一个BN晶胞中含有4个B原子，4个N原子，设晶胞的棱长为a cm，则B—N的键长为 (为体对角线的)。
a³·3.52×N_A＝4×25
a＝
所以其键长为 pm。