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由Cu、N、B、Ni等元素组成的新型材料有着广泛用途.(1)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如图,其中配位键和氢键均采用虚线表示.①
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更新时间:2024-03-29 06:50:08
问题描述:

由 Cu、N、B、Ni 等元素组成的新型材料有着广泛用途.

(1)科学家通过 X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如图,其中配位键和氢键均采用虚线表示.

①写出基态Cu原子的核外电子排布式___.

②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)___.

③水分子间存在氢键,请你列举两点事实说明氢键对水的性质的影响___.

(2)化学工作者已合成一些纯粹由氮组成的新物种N5+、N3-等.若N5+离子中每个氮原子均满足8电子结构,以下有关N5+推测正确的是___.

a.N5+离子有24个电子

b.N5+离子中存在三对未成键的电子对

c.N5+阳离子中存在两个氮氮三键

(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___(填序号).

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

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___.

(5)在一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”(如图(b),可以认为氧离子作致密单层排列,镍离子填充其中,列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为___g(氧离子的半径为1.40×10-10 m,

3≈1.732).

童调生回答:
  (1)①铜是29号元素,其原子核外有29个电子,根据构造原理知,结合能量最低原理书写电子排布式,其基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,   故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;   ②CuSO4•5H2O中铜离子含有空轨道,水分子含有孤对电子对,铜离子与水分子之间形成配位键,铜离子配体数为4.水合铜离子的结构简式为,故答案为:;   由Cu、N、B、Ni等元素组成的新型材料有着广泛用途.   ③氢键较一般分子间作用力强,影响物质的物理性质,氢键较一般分子间作用力强,所以水的熔、沸点较高,由于氢键具有方向性,结冰时,氢键增多,体积增大,密度减小,故答案为:水的熔、沸点较高,结冰时密度减小;   (2)a.1个氮原子中含有7个电子,则1个N5分子中含有35个电子,N5+是由N5分子失去1个电子得到的,则1个N5+粒子中有34个电子,故a错误;   b.N5+离子中每个氮原子均满足8电子结构,每个N原子形成3个共用电子对,还剩一对未成键电子,所以N5+离子中存在五对未成键的电子对,故b误;   c.N5+离子的结构为,则N5+阳离子中存在两个氮氮三键,故c确;故答案选a;   (3)①3CH4+2(HB=NH)3+6H2O→3CO2+6H3BNH3,   a.CH4变为CO2,碳原子杂化类型由sp3转化为sp,反应前后碳原子的轨道杂化类型已经改变,故a误;   b.H4分子中价层电子对=σ键电子对+中心原子上的孤电子对=4+12
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