Question

7．氮元素可形成鹵化物、疊氮化物及絡(luò)合物等．
（1）NF₃構(gòu)型為三角錐體，沸點(diǎn)-129℃；可在銅催化作用下由F₂和過(guò)量NH₃反應(yīng)得到．NF₃屬于分子晶體，寫出制備 NF₃的化學(xué)反應(yīng)方程式：3F₂+4NH₃$\frac{\underline{\;Cu\;}}{\;}$NF₃+3NH₄F．
（2）氫疊氮酸（HN₃）是一種弱酸，它的酸性類似于醋酸，微弱電離出H⁺和N₃^-．
①與N₃^-互為等電子體的分子、離子有：CO₂、SCN^-（各舉1例），由此可推知N₃^-的空間構(gòu)型是直線型．
②疊氮化物、氰化物能與Fe³⁺及Cu²⁺及Co³⁺等形成絡(luò)合物，如：Co[（N₃）（NH₃）₅]SO₄、（Fe（CN）₆^4-．寫出鈷原子在基態(tài)時(shí)的價(jià)電子排布式：3d⁷4s²．Co[（N₃）（NH₃）₅]SO₄中鈷的配位數(shù)為6，CN^-中C原子的雜化類型是sp．
（3）化學(xué)式為Pt（NH₃）₂Cl₂的化合物有兩種異構(gòu)體，其中一種異構(gòu)體具有水的可溶性，則此種化合物是極性（填“極性”、“非極性”）分子．
（4）由疊氮化鈉（NaN₃）熱分解可得純N₂：2NaN₃（s）=2Na（l）+3N₂（g），有關(guān)說(shuō)法正確的是BC （選填序號(hào)）
A．NaN₃與KN₃結(jié)構(gòu)類似，前者晶格能較小
B．第一電離能（I₁）：N＞P＞S
C．鈉晶胞結(jié)構(gòu)如圖，該晶胞分?jǐn)?個(gè)鈉原子
D．氮?dú)獬�溫下很穩(wěn)定，是因?yàn)榈�的電�?fù)性�。�

Answer 1

分析 （1）NF₃的沸點(diǎn)-129℃，符合分子晶體的性質(zhì)；在銅催化作用下F₂和過(guò)量NH₃反應(yīng)得到NF₃，還生成NH₄F；
（2）①原子總數(shù)相等、價(jià)電子總數(shù)也相等的微粒互為等電子體，等電子體的結(jié)構(gòu)相似；
②鈷原子核外電子數(shù)為27，根據(jù)能量最低原理書(shū)寫基態(tài)時(shí)的價(jià)電子排布式；
[Co（N₃）（NH₃）₅]SO₄中配體為N₃^-、NH₃；
CN^-中C原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=1+$\frac{4+1-3}{2}$=2，雜化軌道數(shù)目為2；
（3）根據(jù)相似相溶原理，極性分子易溶于極性溶劑；
（4）A．離子半徑越小，晶格能越大；
B．同主族自上而下第一電離能減小，P元素原子3p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素的；
C．鈉晶胞結(jié)構(gòu)為體心立方密堆積，根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中分?jǐn)傗c原子數(shù)目；
D．氮?dú)庑再|(zhì)穩(wěn)定是由于氮?dú)夥肿又泻�有氮氮三鍵．

解答 解：（1）NF₃的沸點(diǎn)-129℃，沸點(diǎn)很低，屬于分子晶體．在銅催化作用下F₂和過(guò)量NH₃反應(yīng)得到NF₃，還生成NH₄F，反應(yīng)方程式為：3F₂+4NH₃$\frac{\underline{\;Cu\;}}{\;}$NF₃+3NH₄F，
故答案為：分子；3F₂+4NH₃$\frac{\underline{\;Cu\;}}{\;}$NF₃+3NH₄F；
（2）①與N₃^-互為等電子體的微粒含有3個(gè)原子、16個(gè)價(jià)電子，與其等電子體的分子有N₂O或CO₂或CS₂或BeCl₂等，其等電子體的離子有 SCN^-等；
N₃^-與CO₂是等電子體，具有相同的價(jià)電子數(shù)，它們具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，二氧化碳是直線型分子，所以N₃^-的空間構(gòu)型是直線形，
故答案為：CO₂；SCN^-；直線；
②鈷原子核外電子數(shù)為27，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²，價(jià)電子排布式為3d⁷4s²，
[Co（N₃）（NH₃）₅]SO₄中配體為N₃^-、NH₃，鈷的配位數(shù)為6，
CN^-中C原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=1+$\frac{4+1-3}{2}$=2，雜化軌道數(shù)目為2，C原子采取sp雜化；
故答案為：3d⁷4s²；6；sp；
（3）極性分子易溶于極性溶劑中，水為極性溶劑，Pt（NH₃）₂Cl₂的一種分子易溶于水，說(shuō)明為極性分子；
故答案為：極性；
（4）A．離子電荷相同，鈉離子半徑小于鉀離子半徑，故NaN₃的晶格能大于KN₃的晶格能，故A錯(cuò)誤；
B．同主族自上而下第一電離能減小，P元素原子3p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素的，故第一電離能N＞P＞S，故B正確；
C．鈉晶胞結(jié)構(gòu)為體心立方密堆積，晶胞中原子數(shù)為1+8×$\frac{1}{8}$=2，故C正確；
D．氮?dú)夥肿又泻�有氮氮三鍵，鍵能較大，所以性質(zhì)穩(wěn)定，故D錯(cuò)誤．
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及晶體類型與性質(zhì)、核外電子排布、等電子體、配合物、雜化方式與空間構(gòu)型、晶胞計(jì)算、電離能等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，注意同周期主族元素第一電離能異常情況．