Question

9．氮元素可以形成許多化合物，在我們生活生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用．
（1）與NF₃分子互為等電子體的分子為NCl₃．
（2）鐵和氨氣在640℃可發(fā)生置換反應(yīng)，產(chǎn)物之一的晶胞結(jié)構(gòu)見圖甲．
寫出Fe³⁺的基態(tài)電子排布式[Ar]3d⁵．
寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：8Fe+2NH₃$\frac{\underline{\;640℃\;}}{\;}$2Fe₄N+3H₂．

（3）維生素B₄結(jié)構(gòu)如圖乙，則1mol維生素B₄分子中含有σ鍵的數(shù)目為16mol．
（4）配合物丙的結(jié)構(gòu)見圖，丙中含有abcd（填序號(hào)）；
a．極性共價(jià)鍵    b．非極性共價(jià)鍵    c．配位鍵    d．氫鍵
丙中碳原子的雜化方式有sp³、sp²．

Answer 1

分析 （1）原子個(gè)數(shù)相等、價(jià)電子數(shù)相等的微粒互為等電子體；
（2）Fe³⁺的基態(tài)電子排布式為：[Ar]3d⁵ ；鐵和氨氣在640℃可發(fā)生置換反應(yīng)生成氮?dú)夂偷�化鐵，利用均攤法確定氮化鐵的化學(xué)式，根據(jù)溫度、反應(yīng)物和生成物寫出反應(yīng)方程式；
（3）雙鍵含有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵；
（4）根據(jù)圖可知碳碳間、碳氮間為共價(jià)鍵，氮鎳間為配位鍵，氧氫間有氫鍵；根據(jù)碳原子成鍵類型判斷．

解答 解：（1）同主族元素價(jià)電子數(shù)相等，所以與NF₃分子互為等電子體的分子為NCl₃，故答案為：NCl₃；
（2）Fe³⁺的基態(tài)電子排布式為：[Ar]3d⁵ ；該晶胞中鐵原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，氮原子個(gè)數(shù)是1，所以氮化鐵的化學(xué)式是Fe₄N，鐵和氨氣在640℃可發(fā)生置換反應(yīng)生成氮?dú)夂偷�化鐵，所以該反應(yīng)方程式為：8Fe+2NH₃$\frac{\underline{\;640℃\;}}{\;}$2Fe₄N+3H₂，故答案為：[Ar]3d⁵；8Fe+2NH₃$\frac{\underline{\;640℃\;}}{\;}$2Fe₄N+3H₂；
（3）雙鍵含有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，所以1mol維生素B₄分子中含有σ鍵16mol，故答案為：16；
（4）根據(jù)圖可知碳碳間形成非極性共價(jià)鍵、碳氮間為極性共價(jià)鍵，氮鎳間為配位鍵，氧氫間形成氫鍵，根據(jù)圖可知，碳碳間形成單鍵，為sp³雜化，有的碳碳間形成雙鍵，為sp²雜化，故選：abcd；sp³、sp²．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合性較大，涉及等電子體、化學(xué)鍵、雜化軌道、晶胞計(jì)算等，題目難度中等，注意運(yùn)用雜化理論推導(dǎo)分子構(gòu)型，為易錯(cuò)點(diǎn)，側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力．