Question

【题目】由Cu、N、B等元素组成的新型材料有着广泛用途。

（1）基态 Cu+ 的核外电子排布式为____________。在高温下CuO 能分解生成Cu2O，试从原子结构角度解释其原因：_______________________________。

（2）立方氮化硼是一种新型的超硬、耐磨、耐高温的结构材料，它属于____晶体。

（3）化合物A (H3BNH3) 是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状化合物 (HB=NH)3通过3CH4+ 2 (HB=NH)3+ 6H2O →3CO2 + 6H3BNH3 制得。

①与上述化学方程式有关的叙述不正确的是_________。（填标号）

A．反应前后碳原子的轨道杂化类型不变

B．CH4、H2O、CO2分子空间构型分别是：正四面体形、V形、直线形

C．第一电离能：N＞O＞C＞B

D．化合物A中存在配位键

②1个 (HB=NH)3分子中有__个σ键。

（4）在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。图（a）是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为________。图（b）是硼砂晶体中阴离子的环状结构，其中硼原子采取的杂化类型为_________。

Answer 1

【答案】[Ar]3d10 结构上Cu2+为3d9，而Cu+为3d10全充满更稳定 原子晶体 A 12 [BO2]nn－（或BO2－） sp2、sp3

【解析】

（1）Cu是29号元素。基态 Cu+ 的核外有28个电子。核外电子排布式为[Ar]3d10 ；在高温下CuO 能分解生成Cu2O，是因为CuO在变为Cu2O时，其中的Cu的结构由Cu2+的3d9变为3d10的全充满Cu+。更稳定的结构。

（2）立方氮化硼是一种新型的超硬、耐磨、耐高温的结构材料，它属于原子晶体。

（3）①A. 在反应前后CH4中的碳原子的轨道杂化类型是sp3杂化，在反应后CO2中的碳原子的轨道杂化类型是sp杂化。轨道杂化类型改变。错误。B. CH4、H2O、CO2分子空间构型分别是：正四面体形、V形、直线形。正确。C. 一般情况下，同一周期的元素，元素的非金属性越强，原子半径越小，第一电离能越大。但是由于N原子的核外电子是处于半充满的稳定状态，所以其第一电离能比O盐酸的还大。因此第一电离能大小关系是：N＞O＞C＞B。正确。D. 在化合物A中的N原子上存在配位键。正确。②由H3BNH3的分子结构可知在1个(HB=NH)3分子中有12个σ键.

（4）由图（a）可知多硼酸根离子符号为BO2－或[BO2]nn－。由图（b）硼砂晶体可知：其中硼原子采取的杂化类型sp2、sp3　两种类型。