(2014•福建模拟)由Cu、N、B等元素组成的新型材料有着广泛用途.

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  • 解题思路:(1)Cu原子失去1个电子生成Cu+,Cu+核外有28个电子,失去的电子数是其最外层电子数,根据构造原理书写Cu+基态核外电子排布式,轨道处于全空、半满或全满时最稳定;

    (2)氮化硼是一种超硬、耐磨、耐高温的物质,熔化时所克服的微粒间的作用力为共价键,则氮化硼属于原子晶体;

    (3)①由方程式可知:碳元素由CH4变为CO2,碳原子杂化类型由sp3转化为sp;

    ②根据无机苯中氮原子和硼原子都采取sp2杂化分析;

    (4)有1个O连着一个B,剩余的两个O分别连着2个B,说明有一个O完全属于B,剩下的两个O,B只占有O的[1/2];硼砂晶体中阴离子[B4O5(OH)4]2-中一半sp3杂化形成BO4四面体;另一种是sp2杂化形成BO3平面三角形结构.

    (1)Cu原子失去1个电子生成Cu+,Cu+核外有28个电子,失去的电子数是其最外层电子数,根据构造原理知Cu+基态核外电子排布式1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ,原子轨道处于全空、半满或全满时最稳定,结构上Cu2+为3d9,而Cu+为3d10全充满更稳定,

    故答案为:1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ;结构上Cu2+为3d9,而Cu+为3d10全充满更稳定;

    (2)氮化硼是一种新合成的结构材料,它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质,熔化时所克服的微粒间的作用力为共价键,则氮化硼属于原子晶体,

    故答案为:原子;

    (3)①3CH4+2(HB=NH)3+6H2O→3CO2+6H3BNH3

    A.由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错误;

    B.CH4分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=4+[1/2]×(4-4×1)=4,且不含孤电子对,所以其空间构型是正四面体,H2O中价层电子对个数=2+[1/2]×(6-2×1)=4,且含有2个孤电子对,所以H2O的VSEPR模型为四面体,分子空间构型为V型,、CO2分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+[1/2]×(4-2×2)=2,所以二氧化碳是直线型结构,故B正确;

    C.同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素,这几种元素都是第二周期元素,它们的族序数分别是:第IIIA族、第IVA族、第VA族、第VIA族,所以它们的第一电离能大小顺序是I1(N)>I1(O)>I1(C)>I1(B),故C正确;

    D.B一般是形成3个键,(H3BNH3)由六元环状化合物(HB=NH)3通过3CH4+2(HB=NH)3+6H2O→3CO2+6H3BNH3制得,其中1个键是配位键,故D正确;

    故答案为:A;

    ②1个(HB=NH)3分子中硼原子与氮原子间以σ键结合,而剩余的p轨道形成一个共轭大π键.B-H键有3个,N-H键有3个,B-N有σ键有6个,故一共12个;

    故答案为:12;

    (4)图(a)是一种链状结构的多硼酸根,从图可看出,每个BO32-单元,都有一个B,有一个O完全属于这个单元,剩余的2个O分别为2个BO32-单元共用,所以B:O=1:(1+2×[1/2])=1:2,化学式为:[BO2]nn-(或BO2-),从图(b)是硼砂晶体中阴离子的环状结构可看出,[B4O5(OH)4]2-一半sp3杂化形成两个四配位BO4四面体;另一半是sp2杂化形成两个三配位BO3平面三角形结构,

    故答案为:[BO2]nn-(或BO2-);sp2、sp3

    点评:

    本题考点: 原子核外电子排布;原子轨道杂化方式及杂化类型判断.

    考点点评: 本题考查了物质结构及其性质,涉及原子杂化方式的判断、价电子排布式的书写、元素周期律等知识点,根据价层电子对互斥理论、构造原理等知识来分析解答,题目难度中等.