Question

根據所學知識，回答以下問題：
（1）Ni(CO)₄是無色液體，沸點42.1℃，熔點-19.3℃，難溶于水，易溶于有機溶劑推測Ni(CO)₄是____________分子（填“極性”或“非極性”）。
（2）肼(N₂H₄)分子可視為NH₃分子中的一個氫原子被－NH₂（氨基）取代形成的另一種氮的氫化物。
①N₂H₄的結構式為          ；NH₄⁺的空間構型是          。
②肼可用作火箭燃料，燃燒時發生的反應是：N₂O₄(l)＋2N₂H₄(l)===3N₂(g)＋4H₂O(g) △H=－1038.7 kJ·mol^－1若該反應中有259.7kJ能量釋放時，則形成的π鍵有______mol。
（3）硼砂是含結晶水的四硼酸鈉，其陰離子X^m－（含B、O、H三種元素）的球棍模型如圖所示：則X^m－的化學式為            ，硼原子軌道的雜化類型有          雜化，原子3的軌道雜化類型為     雜化，Na⁺與X^m－之間的作用力是      。

（4）BN晶體，具有熔沸點高，耐磨擦和較高的硬度等性質。則BN的晶體類型是          ，N的價層電子的電子排布圖為            。

Answer 1

（1）非極性(1分) （2）① (2分) 　正四面體　(1分)②　1.5mol(2分)
（3）[B₄O₅(OH)₄]^2－（2分），Sp²和Sp³，Sp³（3分），離子鍵（1分）
（4）原子晶體（1分），（2分）。

試題分析：（1）Ni(CO)₄是無色液體，沸點42.1℃，熔點-19.3℃，難溶于水，易溶于有機溶劑，這些性質說明該化合物應該是分子晶體。根據相似相溶原理可知，Ni(CO)₄是非極性分子。
（2）①肼(N₂H₄)分子可視為NH₃分子中的一個氫原子被－NH₂（氨基）取代形成的另一種氮的氫化物，則根據氨氣的金剛石可知，N₂H₄的結構式為。由于在NH₄⁺中氮原子的4個價電子全部參與成鍵，不存在孤對電子，所以NH₄⁺的空間構型是正四面體結構。
②根據熱化學方程式可知，如果該反應中有259.7kJ能量釋放時，則參加反應的肼的物質的量是259.7kJ÷1038.7 kJ/mol＝0.25mol，則生成0.75mol氮氣。又因為三鍵是由2個π鍵和1個α鍵構成的，則形成的π鍵有0.75mol×2＝1.5mol。
（3）①1，3，5，6代表氧原子，2，4代表B原子。3號氧原子形成2個單鍵，所以氧原子是sp³雜化。2號B形成3個鍵，則B原子為sp²雜化，4號B形成4個鍵，則B原子為sp³雜化； B一般是形成3個鍵，4號B形成4個鍵，其中1個鍵很可能就是配位鍵，配位鍵存在4號與5號之間。觀察模型可知X^m－是（H₄B₄O₉）^m－，依據化合價H為+1，B為+3，O為-2，可得m=2，則化學式為[B₄O₅(OH)₄]^2－。該微粒和鈉離子形成的應該是離子鍵。
（4）BN晶體，具有熔沸點高，耐磨擦和較高的硬度等性質，這些性質說明，BN的晶體類型是原子晶體，根據構造原理、泡利原理和洪特規則可知，N的價層電子的電子排布圖為。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強，側重對學生能力的培養和解題方法的指導與訓練，旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有利于培養學生的應試能力和邏輯推理能力。該題以“周期表中元素的推斷”為載體，比較全面考查學生有關元素推斷知識和靈活運用知識的能力。考查學生對元素周期表的熟悉程度及其對表中各元素性質和相應原子結構的周期性遞變規律的認識和掌握程度。考查了學生對物質結構與性質關系以及運用元素周期律解決具體化學問題的能力。