Question

【題目】Li、Na、Mg、C、N、O、S等元素的研究一直在進(jìn)行中，其單質(zhì)及化合物在諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用�；卮鹣铝袉�(wèn)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(gòu)型為________；結(jié)合等電子體的知識(shí)判斷離子N3–的空間構(gòu)型為________。

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

可知Li2O晶格能為______kJ·mol-1。

（4）N、O、Mg元素的前3級(jí)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(xué)家預(yù)測(cè)將來(lái)會(huì)制出含N4–、N6–等平面環(huán)狀結(jié)構(gòu)離子的鹽，這一類離子中都存在大π鍵，可用符號(hào) 表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)（如苯分子中的大π鍵可表示為），則N4–離子中的大π鍵應(yīng)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(gè)電子，為Mg；N與O相比，2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故失去第一個(gè)電子較難，I1較大，則Z是N元素

【解析】

根據(jù)焰色反應(yīng)原理分析解答；根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型分析分子的空間結(jié)構(gòu)；根據(jù)晶格能及電離能的概念計(jì)算晶格能及分析元素的種類；根據(jù)大π鍵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表示相應(yīng)的大π鍵。

（1）焰色反應(yīng)是某些金屬或它們的揮發(fā)性化合物在無(wú)色火焰中灼燒時(shí)使火焰呈現(xiàn)特征的顏色的反應(yīng)。有些金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)能使火焰呈特殊顏色，這是因?yàn)檫@些金屬元素的原子在接受火焰提供的能量時(shí)，其基態(tài)原子的電子將會(huì)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(gè)過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生不同的波長(zhǎng)的電磁波，如果這種電磁波的波長(zhǎng)是在可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍內(nèi)，就會(huì)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(zhì)就可以檢驗(yàn)一些金屬或金屬化合物的存在，這就是物質(zhì)檢驗(yàn)中的焰色反應(yīng)。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(jià)層電子對(duì)數(shù)為，所以VSEPR模型為正四面體；S原子有兩對(duì)孤電子對(duì)，所以其分子的空間構(gòu)型為 V型；N3–與CO2分子具有相同的原子總數(shù)及價(jià)電子總數(shù)，所以互為等電子體，空間構(gòu)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(jù)圖示分析可知Li2O晶格能為2908kJ·mol-1；

（4）X的I3比I2大許多，說(shuō)明X原子最外層電子數(shù)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(jié)構(gòu)，故失去第一個(gè)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(gè)原子形成大π鍵，每個(gè)N原子提供1個(gè)電子，加上一個(gè)負(fù)電荷一共5個(gè)電子形成大π，所以大π鍵應(yīng)表示為。