Question

【題目】由B、N及Mg、Ni等元素組成的新型材料有著廣泛的用途，回答下列向題：

(1)Ni2+元素基態原子的電子排布式為____________。

(2)經測定發現，N2O5固體由NO2+和NO3-同種離子組成，該固體中N原子雜化類型為_____；與NO2+互為等電子體的微粒有______(寫出一種)。

(3)銨鹽大多不穩定。NH4F、NH4I中，較易分解的是______，原因是____________。

(4)第二周期中，第一電離能介于B元素和N元素間的元素為_______(填元素符號)

(5)已知NiO的晶體結構如圖所示。

①NiO的晶體結構可描述為:氧原子位于面心和頂點，氧原子可形成正八面體空隙和正四面體空隙，鎳原子填充在氧原子形成的空隙中。則NiO晶體中鎳原子填充在氧原子形成的____體空隙中。

②已知MgO與NiO的晶體結構相同，其中Mg2+和Ni2+的離子半徑分別為66pm和69pm，則熔點MgO______NiO(填“>”、“<”或“=”)，理由是___________。

(6)硼和氮構成的一種氮化硼晶體的結構與石墨晶體結構相類似B、N原子相互交替排列如圖左下圖，其晶胞結構如右下圖所示。設層內B-N核間距為apm，面間距為bpm，則該氮化硼晶體的密度為_______g/cm3(用含a、b、NA的代數式表示)。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d8或[Ar] 3d8 sp、sp2 SCN-、CO2、CS2、N3- 等中的任一種 NH4F F原子半徑比I原子小，H→F鍵比H→I鍵強(H→F更易形成)，F-更易奪取NH4+中的H+ Be、C、O 正八面 ＞ Mg2+半徑比Ni2+小， MgO 的晶格能比NiO 大

【解析】試題分析：(1)Ni2+核外有26個電子，根據能量最低原理書寫電子排布式；(2) NO2+中N原子價電子對數是 、NO3-中N原子價電子對數是 ，根據N原子的價電子對數判斷N原子雜化類型；等電子體是原子數相同、價電子數也相同的微粒；(3) F原子半徑比I原子小，H→F鍵比H→I鍵強；(4)同周期元素從左到右，第一電離能逐漸增大，由于ⅡA元素的S軌道全充滿，第一電離能大于ⅢA元素，ⅤA族元素P軌道半充滿，第一電離能大于ⅥA的元素； (5) ①根據晶胞結構，鎳原子前后、左右、上下各有1個氧原子；②離子半徑越小，晶格能越大；(6)根據晶胞結構圖，每個原子被6個六棱柱共用；利用均攤原則計算1個六棱柱中占用的原子數，根據 計算密度。

解析：(1)Ni2+核外有26個電子，根據能量最低原理，電子排布式為1s22s22p63s23p63d8；(2) NO2+中N原子價電子對數是，N原子雜化類型是SP 、NO3-中N原子價電子對數是 ，N原子雜化類型是sp2；等電子體是原子數相同、價電子數也相同的微粒，所以NO2+的等電子體是SCN-、CO2、CS2、N3- 等；(3) F原子半徑比I原子小，H→F鍵比H→I鍵強，F-更易奪取NH4+中的H+，所以NH4F更易分解；(4)同周期元素從左到右，第一電離能逐漸增大，由于ⅡA元素的S軌道全充滿，第一電離能大于ⅢA元素，ⅤA族元素P軌道半充滿，第一電離能大于ⅥA的元素；所以第二周期中，第一電離能介于B元素和N元素間的元素為Be、C、O；(5) ①根據晶胞結構，鎳原子前后、左右、上下各有1個氧原子，NiO晶體中鎳原子填充在氧原子形成的正八面體空隙中；②離子半徑越小，晶格能越大、熔點越高，Mg2+半徑比Ni2+小， MgO 的晶格能比NiO 大，所以熔點MgO>NiO；(6)根據晶胞結構圖，每個原子被6個六棱柱共用；根據均攤原則1個六棱柱中占用的B原子數是 、N原子數是，晶胞的摩爾質量是(11+14)g/mol，晶胞的體積是 ，所以 g/cm3。