Question

【题目】物质结构决定物质性质，回答下列涉及物质结构和性质的问题。

(1)笫二周期中，元素的第一电离能处于B与N之间的元素有______ 种。

(2)某元素位于第四周期VII族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态原子的价层电子排布式为___________。

(3)AlC13是有机合成和石油化工的催化剂，已知AlCl3可以通过配位键形成具有桥式结构的双聚分子Al2Cl6，Al2Cl6分子的结构式为_________。

(4)KCN可被H2O2氧化为KOCN。KOCN可作为制药材料，其晶体类型是________，碳原子采取sp杂化，1mol该物质中含有的π键数目为______；H2O2常温下是液体，沸点较高(150℃)，其主要原因是____________。

(5)氮化硼(BN)和磷化硼(BP)都是受到高度关注的耐磨涂料，它们结构相似，但是氮化硼晶体的熔点要比磷化硼晶体高，其原因是________。

(6)磷化硼晶体的晶胞结构如图所示，在BP晶胞中B原子的堆积方式为______，若图中立方体的边长为a pm，则磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离为__________。

Answer 1

【答案】 3 3d84s2 或 离子晶体 2NA 分子间存在氢键 由于二者形成的晶体都是原子晶体，而磷原子的半径比氮原子大，N—B共价键键长比B——P小，N—B共价键键能大，因此氮化硼晶体的熔点要比磷化硼晶体高。 面心立方堆积 或

【解析】（1）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，根据电离能的变化规律，半充满的N原子和全充满的Be原子第一电离能要比同周期原子序数大的原子高，故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素；
（2）元素位于第四周期VIII族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，C原子的电子排布为1s22s22p2，未成对电子数为2，则该元素为Ni，其基态原子的价层电子排布式为3d84s2；

(3)Cl原子最外层有7个电子，只能与Al原子各提供1个电子形成一个共价键，使自己达到8电子稳定结构．Al原子最外层有3个电子，可分别与3个Cl原子形成共价键，因而Cl原子与2个Al原子形成的化学键中，必有1个是配位键，由于电子对由Cl原子提供，这样Cl原子最外层电子数仍为8，Al原子最外层也成为8电子结构，则Al2Cl6分子的结构式为或；(4) KOCN是由活泼金属和非金属构成的属于离子晶体，C能形成的4个共价键，已知其杂化方式为sp杂化，说明含有2个δ键即有2个价层电子对，另外的2个共价键为π键，所以1mol该物质中含有的π键数目为2NA；②H2O2分子之间存在氢键，使其沸点较高；

(5)原子晶体中，物质熔点与原子半径、键长成反比，磷原子的半径比氮原子大，N-B共价键键长比B-P小，键能大，所以氮化硼晶体的熔点要比磷化硼晶体高；

(6)由晶胞结构可知，B原子处于晶胞顶点与面心，在BP晶胞中B的堆积方式为面心立方最密堆积，P原子与周围的4个B原子最近且形成正四面体结构，二者连线处于体对角线上，为体对角线的，立方体的每条边长为a pm，则晶胞体对角线长为apm，则P原子与B原子最近距离为apm×=pm。