Question

【题目】（化学——选修3：物质结构与性质）

氮元素的单质及其化合物在科研、生产领域有着十分广泛的用途。回答下列问题：

（1）GaN是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料，基态氮原子的核外具有__________种不同能量的电子；基态镓原子的核外电子排布式为__________。

（2）在硫酸铜溶液中加入过量氨水，得到深蓝色透明溶液，该溶液中存在，其中提供孤电子对的原子是__________，该配离子的结构可表示为__________。

（3）是一种重要的化工原料，可以制硝酸、化肥、硝酸盐，液态时可以做制冷剂。分子中氮原子的杂化轨道类型为__________，氨气易液化的原因是____________________。

（4）氮化硼是一种有着广泛用途的新型材料，主要结构有立方氮化硼和六方氮化硼两种。

①立方氮化硼具有很高的硬度，仅次于金钢石，其晶体类型属于__________晶体，立方氮化硼中氮原子的配位数为__________。

②已知六方氮化硼同层中B与N原子核之间的距离为a cm，相邻层与层之间的距离为b cm，则该晶体的密度的计算式为__________（用含a、b、的代数式表示）。

Answer 1

【答案】3 [Ar]3d104s24p1 N sp3 氨气分子间不只存在范德华力，还存在氢键，沸点比一般气体高，容易被液化 原子 4

【解析】

（1）相同能级上的电子具有相同的能量；根据构造原理书写基态镓原子的核外电子排布式；

（2）配合物中，配体提供孤电子对，中心原子提供空轨道形成配位键；

（3）分子中氮原子的价电子对数是，氨气分子间存在氢键；

（4）①根据立方氮化硼硬度高分析晶体类型；根据立方氮化硼的晶胞图，离氮原子最近的B原子有4个；②根据计算；

（1）N原子核外电子排布在1s、s2、sp三个能级上，所以有3种不同能量的电子；镓原子核外电子数是31,核外电子排布式[Ar]3d104s24p1；

（2）中Cu2+是中心原子，提供空轨道，NH3是配体，N原子提供孤电子对；Cu2+通过4个配位键与4个NH3结合，该配离子的结构可表示为；

（3）分子中氮原子的价电子对数是，氮原子的杂化轨道类型为sp3；氨气分子间不只存在范德华力，还存在氢键，沸点比一般气体高，容易被液化；

（4）①立方氮化硼硬度高，所以属于原子晶体；根据立方氮化硼的晶胞图，离氮原子最近的B原子有4个，氮原子的配位数为4；

②根据均摊原则，1个晶胞中B原子的数目是 、N原子的数目是 ；晶胞的体积是 ，根据= 。