Question

【題目】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)氮原子中電子在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分子中氮原子的雜化方式是____________,

1 mol N2F2含有___________molσ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。1 mol NH4BF4含有________mol配位鍵。

(6)安全氣囊的設(shè)計(jì)原理為6NaN3+Fe2O33Na2O+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)。寫出兩種與互為等電子體的分子或離子____________;

②Na2O的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞邊長為566 pm,晶胞中氧離子的配位數(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)N>O>C

(3)sp2雜化 3

(4)< F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

(5)2

(6)①CO2、CNO- ②8

【解析】(1)2p能級(jí)3個(gè)電子分別單獨(dú)優(yōu)先占據(jù)一個(gè)軌道,符合洪特規(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,只能處于第4周期,由洪特規(guī)則特例可知價(jià)層電子排布式為3d54s1。

(2)同周期隨原子序數(shù)增大,元素第一電離能呈增大趨勢,氮元素2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能：N>O>C。

(3)N2F2分子結(jié)構(gòu)式為F—NN—F,分子中氮原子含有1對孤電子對,氮原子的雜化方式是sp2雜化,l mol N2F2含有3 molσ鍵。

(4)F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,硼原子與F之間形成1個(gè)配位鍵,l mol NH4BF4含有2 mol配位鍵。

(6)①與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×+6×=4、黑色球數(shù)目為8,鈉離子與氧離子數(shù)目之比為2∶1,則白色球?yàn)檠蹼x子、黑色球?yàn)殁c離子,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4×g,則晶胞密度為4×g÷(566×10-10cm)3=g·cm-3。