Question

【题目】硼和氮的单质及一些化合物在工农业生产等领域有重要应用。回答下列问题:

（1）N原子核外有___ 种不同运动状态的电子。基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为____________________________。

（2）经测定发现，N2O5固体由NO2+ 和NO3-两种离子组成，该固体中N原子杂化类型为_________；与NO2+互为等电子体的微粒有_______(写出一种)。

（3）HF和HI电离出H+较难的是________（填化学式，下同）。铵盐大多不稳定，请预测NH4F、NH4I中，较易分解的是________。

（4）第二周期中，第一电离能介于B元素和N元素间的元素为_____(填“元素符号”)。

（5）晶体硼有多种变体，但其基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体( 见图I)，每个顶点为一个硼原子,每个三角形均为等边三角形。则每一个此基本结构单元由_______个硼原子构成;若该结构单元中有2 个原子为10B(其余为11B)，那么该结构单元有_____种不同类型。

（6）硼和氮构成的一种氮化硼晶体的结构与石墨晶体结构相类似，B、N原子相互交替排列(见图II)，其晶胞结构如图III所示。该晶胞有_____个B和_____个N。

Answer 1

【答案】 七(或“7”) 哑铃形 sp、sp2 SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一种 HF NH4F Be、C、O 12 3 2 2

【解析】（1）N原子核外共有7个电子，也就是有7种不同运动状态的电子。基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道为p轨道，其形状为哑铃形。

（2）NO2+ 和NO3-的中心原子的价层电对数分别为2和3，故该固体中N原子杂化类型为sp、sp2；与NO2+互为等电子体的微粒有SCN-、CO2、CS2、N3-。

（3）由于H—F键的键能较大、不易断裂、容易形成，故HF和HI相比，电离出H+较难的是HF，同理，NH4F与NH4I相比，较易分解的是NH4F。

（4） 第二周期中，第一电离能呈逐渐增大的趋势，由于Be和N原子的原子结构比其同周期邻近的两个原子稳定，故其第一电离能高于其邻近的两种元素，即B＜Be＜Ｃ＜Ｏ＜Ｎ，所以，第一电离能介于B元素和N元素间的元素为Be、C、O。

（5）由图可知，每个B参与形成5个面、每个面有3个B，共有20个面，则每一个此基本结构单元由12个硼原子构成；若该结构单元中有2 个原子为10B(其余为11B)，由于B原子在结构单元中只有3种位置关系，所以该结构单元有3种不同类型。

（6）由图III可知，B原子位于晶胞的顶点，N原子位于晶胞的2个面心和4条棱上，所以该晶胞含有B的数目为2个、含有N原子的数目为2个。