Question

11．氮是地球上極為豐富的元素．
（1）Li₃N晶體中氮以N^3-存在，基態(tài)N^3-的電子排布式為1s²2s²2p⁶．
（2）根據(jù)等電子原理，CO與N₂互為等電子體，請(qǐng)寫出CO分子結(jié)構(gòu)式C≡O(shè)．
（3）在極性分子NCl₃中，N元素的化合價(jià)為-3，Cl元素的化合價(jià)為+1，請(qǐng)推測(cè)NCl₃水解的主要產(chǎn)物是HClO、NH₃（填化學(xué)式）．
（4）X⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層，它與N^3-形成的晶體結(jié)構(gòu)如右圖所示．X的元素符號(hào)是Cu，與同一個(gè)N^3-相連的X⁺有6個(gè)．

Answer 1

分析 （1）基態(tài)N^3-的核外有10個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫電子排布式；
（2）等電子體結(jié)構(gòu)相似，CO與N₂互為等電子體，則CO和氮?dú)饨Y(jié)構(gòu)相似，根據(jù)氮?dú)饨Y(jié)構(gòu)式書寫CO結(jié)構(gòu)式；
（3）在極性分子NCl₃中，N元素的化合價(jià)為-3，Cl元素的化合價(jià)為+1，NCl₃水解生成氨氣和HClO；
（4）X⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層，X原子核外電子數(shù)=2+8+18+1=29，則X為Cu元素，該晶胞中白色小球=8×$\frac{1}{8}$=1，黑色小球=12×$\frac{1}{4}$=3，N^3-帶3個(gè)單位負(fù)電荷、Cu⁺帶1個(gè)單位正電荷，所以形成的化合物為Cu₃N，則白色小球表示N^3-、黑色小球表示Cu⁺，同一個(gè)N^3-相連的Cu⁺有6個(gè)．

解答 解：（1）基態(tài)N^3-的核外有10個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫電子排布式為1s²2s²2p⁶，故答案為：1s²2s²2p⁶；
（2）等電子體結(jié)構(gòu)相似，CO與N₂互為等電子體，則CO和氮?dú)饨Y(jié)構(gòu)相似，根據(jù)氮?dú)饨Y(jié)構(gòu)式知CO結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)，故答案為：C≡O(shè)；
（3）在極性分子NCl₃中，N元素的化合價(jià)為-3，Cl元素的化合價(jià)為+1，因?yàn)樗�解反�?yīng)相當(dāng)于復(fù)分解反應(yīng)，各元素化合價(jià)不變，所以NCl₃水解生成氨氣和HClO，所以其產(chǎn)物是HClO、NH₃，
故答案為：HClO、NH₃；
（4）X⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層，X原子核外電子數(shù)=2+8+18+1=29，則X為Cu元素，該晶胞中白色小球=8×$\frac{1}{8}$=1，黑色小球=12×$\frac{1}{4}$=3，N^3-帶3個(gè)單位負(fù)電荷、Cu⁺帶1個(gè)單位正電荷，所以形成的化合物為Cu₃N，則白色小球表示N^3-、黑色小球表示Cu⁺，同一個(gè)N^3-相連的Cu⁺有6個(gè)，
故答案為：Cu；6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，涉及晶胞計(jì)算、配位數(shù)計(jì)算、等電子體、原子核外電子排布等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查知識(shí)遷移及空間想象能力，注意等電子體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似，難點(diǎn)是配位數(shù)的計(jì)算，題目難度中等．