Question

【題目】【化學(xué)——物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。回答下列問題：

（1）基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是________。前4周期元素中，基態(tài)原子核外電子排布成單電子數(shù)最多的元素的價(jià)層電子排布式為__________________。

（2）C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是__________________________

（3）N2F2分子中N原子的雜化方式是___________________，l mol N2F2含有______mol鍵。

（4）NF3的鍵角______NH3的鍵角(填“<”“>”或“=”)，原因是__________________。

（5）NH4BF4(氟硼酸銨)是合成氮化硼納米管的原料之一。l mol NH4BF4_________mol配位鍵。

（6）安全氣囊的設(shè)計(jì)原理為6NaN3+FeIO3Na2O+2Fe+9N2↑

①等電子體的原理是：原子總數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)相同的分子或離子具有相似的化學(xué)鍵特征，具有許多相近的性質(zhì)。寫出兩種與N3-互為等電子體的分子或離子____________。

②Na2O的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，品胞邊長為566pm，晶胞中氧原子的配位數(shù)為_____，Na2O晶體的密度為_____g·cm-3(只要求列算式，不必計(jì)算出結(jié)果)

Answer 1

【答案】（1）洪特規(guī)則 3d54s1

（2）NOC或N>O>C

（3）sp2 3

（4）<F的電負(fù)性大于H，故NF3中N周圍的電子密度小于NH3中N周圍電子密度

（5）2

（6）①N2O、CO2、CNS—、NO2+等 ②8 或

【解析】

試題分析：（1）基態(tài)N原子的核外電子排布式為1s22s22p3，對于基態(tài)原子，電子在能量相同的軌道上排布時(shí)，將盡可能分占不同的軌道并且自旋方向相同，故電子在2p軌道上的排布遵循的原則是洪特規(guī)則。前4周期元素中，基態(tài)原子核外電子排布成單電子數(shù)最多為鉻元素，有6個(gè)未成對電子，價(jià)層電子排布式為3d54s1。

（2）同周期由左向右元素原子的第一電離能呈遞增趨勢，但氧原子價(jià)電子排布式為2s22p4，氮原子價(jià)電子排布式為2s22p3，處于半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，故C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是N>O>C。

（3）N2F2分子結(jié)構(gòu)式為F﹣N=N﹣F，分子中N原子含有1對孤對電子，N原子的雜化方式是sp2雜化，l mol N2F2含有3molσ鍵。

（4）F元素電負(fù)性比H大，F(xiàn)元素電負(fù)性比H大，NF3中N周圍電子密度小于NH3中N周圍電子密度，成鍵電子對之間的排斥力較小，因而NF3的鍵角＜NH3的鍵角。

（5）NH4BF4 中銨根離子中含有1個(gè)配位鍵，B原子與F之間形成1個(gè)配位鍵，l mol NH4BF4含有2mol配位鍵。

（6）①與N3﹣互為等電子體的分子或離子為CO2、CNO﹣等。②晶胞中白色球數(shù)目為8×1/8+6×1/2=4、黑色球數(shù)目為8，Na原子與氧原子數(shù)目之比為2：1，則白色球?yàn)檠踉�子、黑色球�(yàn)镹a原子，黑色球配位數(shù)為4，則白色球配位數(shù)為8，晶胞質(zhì)量為4mol× 62g/mol=4×62g，則晶胞密度為4×62 /（566×10﹣10 ）3NA gcm﹣3。