Question

【題目】【化學(xué)－物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】氮的化合物在無(wú)機(jī)化工領(lǐng)域有著重要的地位。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）基態(tài)氮原子的價(jià)電子排布圖為 。

（2）氮的最高價(jià)氧化物為無(wú)色晶體，它由兩種離子構(gòu)成：已知其陰離子構(gòu)型為平面正三角形，則其陽(yáng)離子的構(gòu)型為 形，陽(yáng)離子中氮的雜化方式為 。

（3）某氮鋁化合物X具有耐高溫、抗沖擊、導(dǎo)熱性好等優(yōu)良性質(zhì)，廣泛用于陶瓷工業(yè)等領(lǐng)域。工業(yè)上用氮?dú)�、氧化鋁和碳在一定條件下反應(yīng)生成CO和X (X的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示），工業(yè)制備 X 的化學(xué)方程式為 。

（4）X晶體中包含的化學(xué)鍵類(lèi)型為 （填字母標(biāo)號(hào)）。

A ．離子鍵 B ．共價(jià)鍵 C ．配位鍵 D ．金屬鍵

（5）已知氮化硼與X晶體類(lèi)型相同，且氮化硼的熔點(diǎn)比X高，其原因是 。

（6）若X的密度為ρg/cm3，則晶體中最近的兩個(gè)Al 原子的距離為 cm （阿伏加德羅常數(shù)用 NA表示，不必化簡(jiǎn)）。

Answer 1

【答案】（1）；

（2）直線，sp；

（3）Al2O3+N2+3C2AlN+3CO；（4）BC；

（5）氮化硼與氮化鋁均為原子晶體，且硼原子半徑小于鋁原子半徑，B—N鍵鍵能大于Al—N鍵鍵能；

（6）

【解析】

試題分析：（1）7號(hào)元素N的基態(tài)氮原子的價(jià)電子排布圖為；

（2）氮的最高價(jià)氧化物為無(wú)色晶體，它由兩種離子構(gòu)成：已知其陰離子構(gòu)型為平面正三角形，則其陽(yáng)離子的構(gòu)型為直線形；陽(yáng)離子中氮的雜化方式為sp雜化；

（3）某氮鋁化合物X具有耐高溫、抗沖擊、導(dǎo)熱性好等優(yōu)良性質(zhì)，廣泛用于陶瓷工業(yè)等領(lǐng)域。工業(yè)上用氮?dú)�、氧化鋁和碳在一定條件下反應(yīng)生成CO和X (X的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示），工業(yè)制備 X 的化學(xué)方程式為Al2O3+N2+3C2AlN+3CO；

（4）根據(jù)X晶體結(jié)構(gòu)示意圖可知：在X中包含的化學(xué)鍵類(lèi)型為共價(jià)鍵、配位鍵，答案選B、C；

（5）已知氮化硼與X晶體類(lèi)型相同，且氮化硼的熔點(diǎn)比X高，其原因是氮化硼與氮化鋁均為原子晶體，且硼原子半徑小于鋁原子半徑，B—N鍵鍵能大于Al—N鍵鍵能，斷裂共價(jià)鍵消耗的能量高；

（6）若X的密度為ρg/cm3，在晶體中最近的兩個(gè)Al 原子的距離為晶胞的面對(duì)角線的一半，在每個(gè)晶胞中含有Al:8×1/8+6×1/3=4，含有N：4個(gè)，即在一個(gè)晶胞中含有4個(gè)AlN，根據(jù)密度計(jì)算公式ρ＝可得V＝m÷ρ＝，所以晶胞的邊長(zhǎng)L＝，則晶體中最近的兩個(gè)Al 原子的距離為a＝。