Question

【題目】Li、Na、Mg、C、N、O、S等元素的研究一直在進行中，其單質及化合物在諸多領域都有廣泛的應用。回答下列問題：

（1）鈉在火焰上灼燒的黃光是一種_____（填字母）

A．吸收光譜；B．發(fā)射光譜。

（2）H2S的VSEPR模型為________，其分子的空間構型為________；結合等電子體的知識判斷離子N3–的空間構型為________。

（3）Li2O是離子晶體，其晶格能可通過下圖的Born-Haber循環(huán)計算得到。

可知Li2O晶格能為______kJ·mol-1。

（4）N、O、Mg元素的前3級電離能如下表所示：

X、Y、Z中為N元素的是______，判斷理由是_____________________________。

（5）N5–為平面正五邊形，科學家預測將來會制出含N4–、N6–等平面環(huán)狀結構離子的鹽，這一類離子中都存在大π鍵，可用符號 表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數，n代表參與形成大π鍵的電子數（如苯分子中的大π鍵可表示為），則N4–離子中的大π鍵應表示為_________。

Answer 1

【答案】B 正四面體型 V型 直線型 2908 Z X最外層為2個電子，為Mg；N與O相比，2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定結構，故失去第一個電子較難，I1較大，則Z是N元素

【解析】

根據焰色反應原理分析解答；根據價層電子對互斥模型分析分子的空間結構；根據晶格能及電離能的概念計算晶格能及分析元素的種類；根據大π鍵的結構特點表示相應的大π鍵。

（1）焰色反應是某些金屬或它們的揮發(fā)性化合物在無色火焰中灼燒時使火焰呈現特征的顏色的反應。有些金屬或它們的化合物在灼燒時能使火焰呈特殊顏色，這是因為這些金屬元素的原子在接受火焰提供的能量時，其基態(tài)原子的電子將會被激發(fā)到能量較高的激發(fā)態(tài)。處于激發(fā)態(tài)的電子不穩(wěn)定，又要躍遷到能量較低的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)，不同元素原子的外層電子具有著不同能量的基態(tài)和激發(fā)態(tài)，在這個過程中就會產生不同的波長的電磁波，如果這種電磁波的波長是在可見光波長范圍內，就會在火焰中觀察到這種元素的特征顏色。利用元素的這一性質就可以檢驗一些金屬或金屬化合物的存在，這就是物質檢驗中的焰色反應。所以它利用的是原子發(fā)射光譜，而不是原子原子吸收光譜，故答案為：B；

（2）H2S的中心原子S的價層電子對數為，所以VSEPR模型為正四面體；S原子有兩對孤電子對，所以其分子的空間構型為 V型；N3–與CO2分子具有相同的原子總數及價電子總數，所以互為等電子體，空間構型相同，都為直線型；

（3）晶格能是指氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放的能量，根據圖示分析可知Li2O晶格能為2908kJ·mol-1；

（4）X的I3比I2大許多，說明X原子最外層電子數為2，則X為Mg；N原子外圍電子排布式為2s22p3，N與O相比，2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定結構，故失去第一個電子較難，I1較大，則Z是N元素；

（5）N4–為平面正四邊形，有4個原子形成大π鍵，每個N原子提供1個電子，加上一個負電荷一共5個電子形成大π，所以大π鍵應表示為。