Question

【题目】由 H、B、C、N、O、F 等元素通过共价键形成的物质在工业生产中有广泛的应用。回答下列问题：

（1）氧原子核外有_____种不同运动状态的电子，有_______ 种不同能量的原子轨道。

（2）Bi 是 N 的同主族元素，与 N 原子相差 4 个电子层，基态 Bi 原子的价电子轨道排布图为______。

（3）C2H4 与N2H4 在水中的溶解度相差很大， 出现这种现象的主要原因是 __________。

（4）H2C2O4 分子中碳原子的杂化类型是 _________，写出一种与 C2O42-互为等电子体的分子的化学式_______________。

（5）NaHF2 可用于制无水氟化氢和雕刻玻璃、木材防腐等。常温常压下为白色固体，易溶于水，160℃分解，NaHF2 中所含作用力的类型有___________（填字母）。

a 离子键 b 共价键 c 配位键 d 氢键

（6）六方氮化硼晶体结构如图 I 所示，氮化硼的化学式为______在其晶胞（图Ⅱ所示）中层内 BN 核间距为 apm，层间 BN 核间距为bpm，其密度为______g·cm -3（阿伏加德罗常数的值为 NA，用含 a、b、NA 的代数式表示）

Answer 1

【答案】8 3 C2H4 与H2O 之间无氢键，N2H4 与H2O 之间有氢键存在 sp2 N2O4（或其他合理答案） abd BN

【解析】

(1)核外没有运动状态相同的电子；有1s轨道、2s轨道、3个能量相同的2p轨道；

(2)N 原子外围电子排布式为：2s22p3，Bi 是 N 的同主族元素，与 N 原子相差 4 个电子层，则Bi原子外围电子排布式为：6s26p3，以此写出基态 Bi 原子的价电子轨道排布图；

(3)N2H4 与H2O 之间有氢键存在；

(4)根据价层电子对互斥理论分析H2C2O4 分子中碳原子的杂化类型；C2O42-含有46个电子；

(5)NaHF2中含有离子键、共价键，F的电负性较强，还存在氢键；

(6)利用均摊法计算晶胞中N原子和B原子数目，以此写出化学式；而晶胞密度联立计算。

(1)氧原子核外有8个电子，核外没有运动状态相同的电子，则有8种不同运动状态的电子；有1s轨道、2s轨道、3个能量相同的2p轨道，共三种不同能量的原子轨道，故答案为：8；3；

(2)N 原子外围电子排布式为：2s22p3，Bi 是 N 的同主族元素，与 N 原子相差 4 个电子层，则Bi原子外围电子排布式为：6s26p3，则基态 Bi 原子的价电子轨道排布图为：，故答案为：；

(3)C2H4 与H2O 之间无氢键，N2H4 与H2O 之间有氢键存在，则N2H4在水中的溶解度比C2H4在水中溶解度大，故答案为：C2H4 与H2O 之间无氢键，N2H4 与H2O 之间有氢键存在；

(4)H2C2O4 分子中碳原子含有3个σ键，无孤电子对，则H2C2O4 分子中碳原子的杂化类型是sp2；C2O42-含有46个电子，与 C2O42-互为等电子体的分子的化学式有N2O4，故答案为sp2；N2O4（或其他合理答案）；

(5)NaHF2中含有离子键、共价键，F的电负性较强，还存在氢键，故答案为：abd；

(6)晶胞中N原子个数为，B原子数目为：，氮化硼的化学式为BN；晶胞质量，晶胞体积晶胞密度，故答案为：BN；。