Question

【題目】(1) 基態Si原子中，電子占據的最高能層符號為________，該能層具有的原子軌道數為_________。

(2) CH3COOH中C原子軌道雜化類型為_________；1molCH3COOH分子含有σ鍵的數目為_________。

(3) 復化硼(BN)晶體有多種相結構。六方相氮化硼是通常存在的穩定相，與石墨相似，具有層狀結構，可作高溫潤滑劑。立方相氮化硼是超硬材料，有優異的耐磨性。它們的晶體結構如圖所示。

①基態硼原子的電子排布式為__________。

②六方相氮化硼晶體層內一個硼原子與相鄰氮原子構成的空間構型為__________，分析其結構，與石墨相似卻不導電，原因是__________。

③NH4BF4 (氟硼酸銨)是合成氮化硼納米管原料之一。1mol NH4BF4 含有__________mol 配位鍵。

(4) Ge單晶具有金剛石型結構，其中Ge原子的雜化方式為_______，微粒之間存在的作用力是__________。

(5) 晶胞有兩個基本要素：

①原子坐標參數，表示晶胞內部各原子的相對位置，下圖為金剛石的晶胞，其中原子坐標參數A為(0,0 ,0);B為(,0, );C為(,,0)。則D原子的坐標參數為__________。

②晶胞參數，描述晶胞的大小和形狀，已知金剛石晶胞參數acm，其密度為__________g·cm-3(列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】 M 9 sp3和sp2 7NA(或7×6.02×1023) 1s22s2p1 平面三角形 層狀結構中沒有自由移動的電子 2 sp3 共價鍵 （； ； ）

【解析】(1)Si原子核外電子數為14，基態原子核外電子排布為1s22s22p63s23p2，電子占據的最高能層符號為M，該能層具有的原子軌道數為1+3+5=9；故答案為：M；9；

(2)CH3COOH中C原子分別形成4個、3個δ鍵，沒有孤對電子，分別為sp3雜化、sp2雜化，CH3CHOOH分子中含有1個C-C、3個C-H、1個C-O、1個C=O、1個O-H等化學鍵，則1mol CH3COOH分子中含有σ鍵的數目為7mol或7×6.02×1023，故答案為：sp3和sp2；7mol或7×6.02×1023；

(3)①基態硼原子核外有5個電子，分別位于1s、2s、2p能級，根據構造原理知其基態的電子排布式1s22s22p1，故答案為：1s22s22p1；

②六方相氮化硼晶體層內一個硼原子與相鄰氮原子形成3個共價單鍵，且B原子不存在孤電子對，所以構成的空間構型為平面三角形，該物質的層狀結構中不存在自由移動的電子，所以不導電，故答案為：平面三角形；層狀結構中沒有自由移動的電子；

③一個NH4BF4中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵，所以含有2個配位鍵，則1mol NH4BF4含有2mol配位鍵，故答案為：2；

(4)Ge單晶具有金剛石型結構，Ge原子與周圍4個Ge原子形成正四面體結構，向空間延伸的立體網狀結構，屬于原子晶體，Ge原子之間形成共價鍵，Ge原子雜化軌道數目為4，采取sp3雜化，故答案為：sp3；共價鍵；

(5)①D與周圍4個碳原子形成正四面體結構，D與頂點A的連線處于晶胞體對角線上，過面心B、C及上底面面心原子的平面且平行側面將晶胞2等分，同理過D原子的且平行側面的平面將半個晶胞再2等份，可知D處于到各個面的處，則D原子的坐標參數為(， ， )，故答案為：(， ， )；

②晶胞中C原子數目為4+8×+6×=8，結合阿伏伽德羅常數，可知出晶胞的質量為g，晶胞參數acm，其密度為g÷(acm)3=g·cm-3，故答案為： 。