Question

【題目】B、C、N、Mg、Al、Si均是重要短周期元素，其化合物在工業(yè)中有重要用途。請(qǐng)回答下列問題：

（1）硼氫化合物B2H6的結(jié)構(gòu)如圖所示，則B原子的雜化方式為___。2個(gè)硼原子與4個(gè)氫原子形成普通的σ鍵。這四個(gè)σ鍵在同一平面上，另外兩個(gè)氫原子和這兩個(gè)硼原子形成了兩個(gè)垂直于該平面的“氫橋鍵”，該“氫橋鍵”為___中心___(原子)電子鍵(填阿拉伯?dāng)?shù)字)。

（2）CF4和PF3的沸點(diǎn)比較CF4___PF3(選填“>”或“<”)。PCl5中P原子采用sp3d雜化，形成三角雙錐結(jié)構(gòu)，而N原子只能形成NCl3，不能形成NCl5的原因是___。

（3）基態(tài)Mn原子核外特征電子排布式為___；已知CO的結(jié)構(gòu)為CO，Mn2(CO)10(結(jié)構(gòu)如圖2)中π鍵與配位鍵的個(gè)數(shù)比為___。

（4）環(huán)狀基型硅酸鹽中硅氧四面體共角氧相連，并封閉成環(huán)，分單層環(huán)與雙層環(huán)兩大類，雙層三環(huán)Si6O15，雙層四環(huán)Si8O20、雙層六環(huán)Si12O30、雙層n環(huán)Si2nOm，當(dāng)n=10時(shí)，m=___。

（5）尖晶石的結(jié)構(gòu)如圖3所示，請(qǐng)寫出尖晶石的化學(xué)式___；A塊、B塊均為邊長(zhǎng)為apm的立方體，設(shè)阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA，最近兩個(gè)Al3+之間的距離為___pm，尖晶石的密度為___g/cm3(列出計(jì)算式)。

Answer 1

【答案】sp3 3 2 < N原子最外層無d軌道，不能發(fā)生sp3d雜化，不能形成NCl5 3d54s2 2：1 50 MgAl2O4 a

【解析】

根據(jù)化合物結(jié)構(gòu)及共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，判斷原子雜化類型；分子晶體，根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量比較沸點(diǎn)；根據(jù)元素周期表位置書寫核外電子排布式；根據(jù)晶胞密度公式進(jìn)行計(jì)算。

(1)硼氫化合物B2H6的結(jié)構(gòu)如圖，則B原子的雜化方式為sp3。2個(gè)硼原子與4個(gè)氫原子形成普通的σ鍵。這四個(gè)σ鍵在同一平面上，另外兩個(gè)氫原子和這兩個(gè)硼原子形成了兩個(gè)垂直于該平面的“氫橋鍵”，該“氫橋鍵”為3中心2(原子)電子鍵。

(2) 對(duì)于分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔沸點(diǎn)越高，CF4和PF3的沸點(diǎn)比較CF4<PF3。PCl5中P原子采用sp3d雜化，形成三角雙錐結(jié)構(gòu)，而N原子只能形成NCl3，不能形成NCl5的原因是N原子最外層無d軌道，不能發(fā)生sp3d雜化，不能形成NCl5。

(3)錳原子序數(shù)為25，基態(tài)Mn原子核外特征電子排布式為3d54s2；已知CO的結(jié)構(gòu)為CO，三鍵中含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，錳原子和碳原子形成配位鍵，Mn2(CO)10中π鍵與配位鍵的個(gè)數(shù)比為2:1。

(4)環(huán)狀基型硅酸鹽中硅氧四面體共角氧相連，并封閉成環(huán)，分單層環(huán)與雙層環(huán)兩大類，雙層三環(huán)Si6O15，雙層四環(huán)Si8O20、雙層六環(huán)Si12O30，根據(jù)規(guī)律，雙層n環(huán)Si2nOm，當(dāng)n=10時(shí)，m==50。

(5)由尖晶石的結(jié)構(gòu)可知，結(jié)構(gòu)中氧離子作面心立方最緊密堆積，鎂離子填充在四面體空隙，鋁離子占據(jù)八面體空隙，晶胞中有8個(gè)分子，尖晶石的化學(xué)式MgAl2O4；A塊、B塊均為邊長(zhǎng)為apm的立方體，A塊顯示鎂離子占據(jù)四面體空隙情況，B塊表示鋁離子占據(jù)四面體空隙情況，設(shè)阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA，最近兩個(gè)Al3+之間的距離為a pm，尖晶石的密度為g/cm3。