Question

【题目】B、C、N是几种常见的非金属元素，其形成的各种化合物在自然界中广泛存在。

（1）基态硼原子的电子排布式为_________；C、N元素原子的第一电离能由大到小的顺序为_________；

（2）BF3与一定量的水可形成如图1的晶体R。

①晶体R中各种微粒间的作用力涉及_________（填字母）；

a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．金属键 e．范德华力

②R中阴离子的空间构型为_________；

（3）乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）与CaCl2溶液可形成配离子（结构如图2）乙二胺分子中氮原子的杂化类型为_________；乙二胺和三甲胺[N（CH3）3]均属于铵，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是__________________；

（4）氮化硼（BN）晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，其结构与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂；它的晶体结构如图3所示，六方相氮化硼质地软的原因是__________________。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p1 N＞C （2）abce 四面体 （3）sp3杂化 乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键 （4）层与层之间通过范德华力结合在一起，作用力小，导致其质地软

【解析】

试题分析：（1）硼原子核外有5个电子，其核外电子排布式为：1s22s22p1，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，且第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，所以C、N二种元素的第一电离能由大到小的顺序为：N＞C ；

（2）晶体R中各种微粒间的作用力涉及离子键、共价键、配位键、范德华力；阴离子中中心原子B原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以B原子采用sp3杂化方式，为四面体构型；

（3）乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）中N原子呈3个σ键，含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3杂化；乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）分子之间可以形成氢键，三甲胺[N（CH3）3]分子之间不能形成氢键，故乙二胺的沸点较高；

（4）B位于第2周期ⅢA族，核外电子排布式1s22s22p1，形成的六方相氮化硼，每一个B与3个N原子相连，每1个N原子与3个B原子相连，形平面三角形，向空间发展成层状结构．六方相氮化硼，不含π键，只含σ键，层与层之间通过范德华力结合在一起；作用力小，导致其质地软。