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【题目】BNCo均为新型材料的重要组成元素,请回答下列问题:

⑴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。

Co能形成[Co(CNO)6]3

1 mol该离子中含有δ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)

③相同压强下,CO晶体的熔点高于N2晶体的原因是________

⑶氟硼酸铵(NH4BF4)用作铝、铜和铝合金焊接助熔剂、镁铸件防氧化添加剂、阻燃剂、农用杀虫、杀菌剂、树脂黏结剂等.是合成氮化硼纳米管的原料之一。

1 mol NH4BF4含有_______ mol配位键。

②第一电离能大小介于BN之间的基态原子第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)

BF4的空间立体构型为________,其中硼原子的杂化轨道类型为________

BN晶体有多种结构,其中六方相氮化硼如图甲是通常存在的稳定相,其结构与石墨相似却不导电,原因是_______,而立方氮化硼具有金刚石型结构,其晶胞如图乙所示,若晶胞参数为a pm,晶胞密度为d gcm-3,则阿伏加德罗常数的值可表示为________mol-1

【答案】7 3 18NA(18×6.02×1023等合理答案即可) CO2(CS2N2O) CO为极性分子,N2为非极性分子,CO分子间的范德华力更大 2 O > C > Be 正四面体 sp3杂化 层状结构中没有自由移动的电子

【解析】

⑴基态Co原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2

⑵①1 mol该离子中含有δ键的数目为3×6NA;②N = CO = N来书写与CNO互为等电子体的分子;③相同压强下,CO晶体的熔点高于N2晶体的原因是CO为极性分子,N2为非极性分子。

⑶① NH4+N原子和其中一个H原子之间存在配位键、BF4B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键;② Be2s轨道电子处于全充满状态和N2p轨道电子处于半充满状态,较稳定;③BF4中中心原子B的价层电子对数为4对;④六方相氮化硼结构与石墨相似却不导电,原因是B原子的价电子全部参与成键,立方氮化硼先计算胞中N原子,B原子个数4,再根据立方氮化硼的密度。

⑴基态Co原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2,原子核外电子占据1s2s2p3s3p3d4s7种不同的能级,其中有3个未成对电子;故答案为:73

⑵①1 mol该离子中含有δ键的数目为3×6NA18×6.02×1023;故答案为:18NA(18×6.02×1023等合理答案即可)

②与CNO互为等电子体的分子为CO2CO2N2O等;故答案为:CO2(CO2N2O)

③相同压强下,CO晶体的熔点高于N2晶体的原因是CO为极性分子,N2为非极性分子,CO分子间的范德华力更大;故答案为:CO为极性分子,N2为非极性分子,CO分子间的范德华力更大。

⑶①NH4BF4中, NH4+N原子和其中一个H原子之间存在配位键、BF4B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键,所以含有2个配位键,则1 mol NH4BF4含有2mol配位键;故答案为:2

②同一周期从左到右第一电离能逐渐增大,因Be2s轨道电子处于全充满状态和N2p轨道电子处于半充满状态,较稳定,第一电离能变大,故第一电离能处在BN之间的有BeCO,三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为O > C > Be;故答案为:O > C > Be

BF4中中心原子B的价层电子对数为4对,故空间立体构型为正四面体,其中B原子的杂化形式为sp3杂化;故答案为:正四面体;sp3杂化。

④六方相氮化硼结构与石墨相似却不导电,原因是B原子的价电子全部参与成键,故其层状结构中没有自由移动的电子;立方氮化硼中,晶胞中N原子个数B原子个数也为4,立方氮化硼的密度;故答案为:层状结构中没有自由移动的电子;

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