Question

12．氮、硫、氯、鈉、鋁、鐵及其化合物是研究基本概念和基本理論的重要載體．
（1）角“＞”“＜”或“=”填空：

性質(zhì)	第一電離能	熔點	半徑	鍵能
對象	S＜Cl	Na＜Al	N3-＞Al3+	N=N＜N≡N

（2）在N、S、Cl的含氧酸的陰離子中，空間構(gòu)型呈三角錐形的有SO₃^2-、ClO₃^-（填離子符號）；在NH₃、H₂S中，鍵角較大的是NH₃，理由是氨氣電子中含有1對孤對電子，H₂S分子中含有2對孤對電子，孤電子對越多，對成鍵電子對的排斥越大，鍵角越�。�
（3）（SCN）₂分子中每個原子最外層都達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，（SCN）₂分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為5：4．
（4）某種磁性氮化鐵晶胞如圖所示．
①該晶體的化學(xué)式為Fe₄N．
②已知該晶胞體積為V cm³，該晶胞的密度為$\frac{238}{V{N}_{A}}$g•cm^-3（N_A表示阿伏加德羅常數(shù)的值）．

Answer 1

分析 （1）同周期隨原子序數(shù)增大元素第一電離能呈增大趨勢，但ⅡA、ⅤA族的第一電離能高于同周期相鄰元素的；
離子電荷越多、離子半徑越小，金屬鍵越強，金屬晶體的熔點越高；
電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越��；
同周期元素形成的共價鍵，三鍵的鍵能高于雙鍵的鍵能；
（2）空間構(gòu)型呈三角錐形說明價層電子對數(shù)為4，含有一對孤對電子，中心原子連接原子數(shù)目為3；
孤對電子之間排斥作用大于孤對電子與成鍵電子層之間的排斥作用，孤對電子與成鍵電子的排斥力比成鍵電子之間排斥力大；
（3）（SCN）₂分子中每個原子最外層都達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)式為N≡C-S-S-C≡N；
（4）①晶胞中N原子處于體心，F(xiàn)e原子處于頂點與面心，利用均攤法計算原子數(shù)目，進而確定化學(xué)式；
②結(jié)合晶胞中含有原子數(shù)目表示出晶胞質(zhì)量，再根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計算．

解答 解：（1）同周期隨原子序數(shù)增大元素第一電離能呈增大趨勢，但ⅡA、ⅤA族的第一電離能高于同周期相鄰元素的，故第一電離能S＜Cl，
鋁離子電荷多鈉離子的，而鋁離子比較小于鈉離子，故金屬Al中金屬鍵更強，則熔點Na＜Al，
電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，故離子半徑：N^3-＞Al³⁺，
同周期元素形成的共價鍵，三鍵的鍵能高于雙鍵的鍵能，即鍵能N=N＜N≡N，
故答案為：＜；＜；＞；＜；
（2）空間構(gòu)型呈三角錐形說明價層電子對數(shù)為4，含有一對孤對電子，中心原子連接原子數(shù)目為3，在N、S、Cl的含氧酸的陰離子中，空間構(gòu)型呈三角錐形的有SO₃^2-、ClO₃^-，
H₂S分子中含有2對孤對電子，氨氣電子中含有1對孤對電子，孤對電子之間排斥作用大于孤對電子與成鍵電子層之間的排斥作用，所以鍵角由大到小排列的順序NH₃＞H₂S，
故答案為：SO₃^2-、ClO₃^-；NH₃；氨氣電子中含有1對孤對電子，H₂S分子中含有2對孤對電子，孤電子對越多，對成鍵電子對的排斥越大，鍵角越小；
（3）（SCN）₂分子中每個原子最外層都達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)式為N≡C-S-S-C≡N，分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為5：4，
故答案為：5：4；
（4）①晶胞中N原子處于體心，晶胞中含有1個N原子，F(xiàn)e原子處于頂點與面心，晶胞中Fe原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故化學(xué)式為：Fe₄N，
故答案為：Fe₄N；
②晶胞質(zhì)量為$\frac{56×4+14}{{N}_{A}}$g，晶胞體積為V cm³，該晶胞的密度為 $\frac{56×4+14}{{N}_{A}}$g÷V cm³=$\frac{238}{V{N}_{A}}$g•cm^-3，
故答案為：$\frac{238}{V{N}_{A}}$．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及電離能、微粒半徑比較、熔沸點比較、空間構(gòu)型、化學(xué)鍵、晶胞計算等，注意同周期第一電離能異常情況，掌握均攤法進行有關(guān)晶胞計算，理解根據(jù)價層電子對互斥理論判斷鍵角問題．