题目

题型：不详难度：来源：

氯化硼(BN)晶体是一种新型无机合成材料。用硼砂(Na₂B₄O₇)和尿素反应可以得到氮化硼：Na₂B₄O₇+ 2CO(NH₂)₂＝4BN+Na₂O +4H₂O+2CO₂↑，根据要求回答下列问题：
（1）组成反应物的所有元素中，第一电离能最大的是___________________。
（2）尿素分子()中键与键数目之比为__________；尿素分子中处于同一平面的原子最多有_______个。
（3）尿素分子一定条件下形成六角形“超分子”（结构如图）。“超分子”中尿素分子间主要通过什么作用力结合。答：________________(填1种)。

（4）图示“超分子”的纵轴方向有一“通道”。直链烷烃分子刚好能进人通道，并形成“超分子”的包台物；支链烷烃因含有测链，空间体积较大而无法进入“通道”。利用这一性质可以实现直链烷烃和支链烷烃的分离。
①直链烷烃分子能进人通道时，通过什么作用力与“超分子”结合，从而形成 “超分子”包合物?答：___________________。
②下列物质可以通过尿素“超分子”进行分离的是____________。
A．乙烷和丁烷    B．丁烷和异丁烷    C．异戊烷和新戊烷    D氯化钠和氯化钾
（5）BN晶体有a、B两种类型，且a—BN结构与石墨相似、B—BN结构与金刚石相似。
①a一BN晶体中N原子杂化方式是____________________；
②B—BN晶体中，每个硼原予形成________个共价键。这些共价键中，有________个为配位键。

答案

（1）N（2分）
（2）1︰7（2分）   6（2分）
（3）氢键（2分）
（4）①范德华力（1分） ②B（1分）
（5）①sp²（1分）   ②4    1（各1分，共2分）

解析

试题分析：（1）组成反应物的所有元素Na、B、O、C、N、H，非金属性越强第一电离能越大。但由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，所以氮元素的第一电离能大于氧元素的，即组成反应物的所有元素中，第一电离能最大的是N。
（2）单键都是键，双键是由1个键和1个键构成的，所以根据尿素分子的结构简式可知，分子中键与键数目之比为1︰7；由于碳氧双键是平面形结构，2个氮原子位于这个平面上。由于氨气是三角锥形结构，因此氨基中的2个氢原子最多有1个位于这个平面上，因此尿素分子中处于同一平面的原子最多有6个。
（3）尿素形成的晶体是分子晶体，而氧元素与氮元素均能形成氢键，所以“超分子”中尿素分子间主要通过氢键作用力结合。
（4）①烷烃形成的晶体类型是分子晶体，因此通过分子间作用力即范德华力与“超分子”结合，从而形成 “超分子”包合物。
②关节炎题意可知，可以实现直链烷烃和支链烷烃的分离，而乙烷和丁烷都不带支链，异戊烷和新戊烷均带支链，氯化钠和氯化钾不是烷烃，因此不能实现分离，丁烷和异丁烷分别是直链烷烃和支链烷烃，可以实现分离，答案选B。
（5）①a—BN结构与石墨相似，而石墨是层状结构，碳原子是sp²杂化，所以a一BN晶体中N原子杂化方式是sp²杂化。
②B—BN结构与金刚石相似，金刚石中每个碳原子形成4个共价键，所以B—BN晶体中，每个硼原予也形成4个共价键。由于B原子的最外层电子数是3个，只能形成3个共价键，因此这些共价键中，有1个为配位键。