Question

根据所学知识，回答以下问题：
（1）Ni(CO)₄是无色液体，沸点42.1℃，熔点-19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂推测Ni(CO)₄是____________分子（填“极性”或“非极性”）。
（2）肼(N₂H₄)分子可视为NH₃分子中的一个氢原子被－NH₂（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。
①N₂H₄的结构式为          ；NH₄⁺的空间构型是          。
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N₂O₄(l)＋2N₂H₄(l)===3N₂(g)＋4H₂O(g) △H=－1038.7 kJ·mol^－1若该反应中有259.7kJ能量释放时，则形成的π键有______mol。
（3）硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子X^m－（含B、O、H三种元素）的球棍模型如图所示：则X^m－的化学式为            ，硼原子轨道的杂化类型有          杂化，原子3的轨道杂化类型为     杂化，Na⁺与X^m－之间的作用力是      。

（4）BN晶体，具有熔沸点高，耐磨擦和较高的硬度等性质。则BN的晶体类型是          ，N的价层电子的电子排布图为            。

Answer 1

（1）非极性(1分) （2）① (2分) 　正四面体　(1分)②　1.5mol(2分)
（3）[B₄O₅(OH)₄]^2－（2分），Sp²和Sp³，Sp³（3分），离子键（1分）
（4）原子晶体（1分），（2分）。

试题分析：（1）Ni(CO)₄是无色液体，沸点42.1℃，熔点-19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂，这些性质说明该化合物应该是分子晶体。根据相似相溶原理可知，Ni(CO)₄是非极性分子。
（2）①肼(N₂H₄)分子可视为NH₃分子中的一个氢原子被－NH₂（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物，则根据氨气的金刚石可知，N₂H₄的结构式为。由于在NH₄⁺中氮原子的4个价电子全部参与成键，不存在孤对电子，所以NH₄⁺的空间构型是正四面体结构。
②根据热化学方程式可知，如果该反应中有259.7kJ能量释放时，则参加反应的肼的物质的量是259.7kJ÷1038.7 kJ/mol＝0.25mol，则生成0.75mol氮气。又因为三键是由2个π键和1个α键构成的，则形成的π键有0.75mol×2＝1.5mol。
（3）①1，3，5，6代表氧原子，2，4代表B原子。3号氧原子形成2个单键，所以氧原子是sp³杂化。2号B形成3个键，则B原子为sp²杂化，4号B形成4个键，则B原子为sp³杂化； B一般是形成3个键，4号B形成4个键，其中1个键很可能就是配位键，配位键存在4号与5号之间。观察模型可知X^m－是（H₄B₄O₉）^m－，依据化合价H为+1，B为+3，O为-2，可得m=2，则化学式为[B₄O₅(OH)₄]^2－。该微粒和钠离子形成的应该是离子键。
（4）BN晶体，具有熔沸点高，耐磨擦和较高的硬度等性质，这些性质说明，BN的晶体类型是原子晶体，根据构造原理、泡利原理和洪特规则可知，N的价层电子的电子排布图为。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的应试能力和逻辑推理能力。该题以“周期表中元素的推断”为载体，比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力。考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。