Question

【題目】氮元素可形成很多重要的化合物，其中疊氮化鈉（NaN3）被廣泛應(yīng)用于汽車安全氣囊。疊氮化鈉的制取方法是:①金屬鈉與液態(tài)氨反應(yīng)得NaNH2②NaNH2與N2O按物質(zhì)的量2:1反應(yīng)可生成NaN3、NaOH和一種氣體。

(1)請(qǐng)寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式為:____________。

(2)與N3-互為等電子體的分子有：______（寫一種）由此可推知N3-的空間構(gòu)型是:_________； 比較NH2-和NH3的鍵角∠HNH的大�。�NH2- ____ NH3(填“>”或“<”或“=”)，請(qǐng)用價(jià)層電子對(duì)互斥規(guī)律解釋_______。

(3)疊氮化鈉（NaN3）分解可得純N2，有關(guān)說法正確的是:________（選填代號(hào)）

A．氮?dú)獬�溫下很穩(wěn)定，是因?yàn)榈�元素的電�?fù)性大

B．NaN3與KN3結(jié)構(gòu)類似，前者晶格能較小

C．第一電離能（I1）：N＞P＞S

D．熱穩(wěn)定性NH3強(qiáng)于PH3和H2S是因?yàn)?/span>NH3分子間有氫鍵

(4)小汽車的防撞氣囊中疊氮化鈉的工作原理是基于反應(yīng)：6NaN3+ Fe2O3 = 3Na2O + 2Fe+ 9N2 ；鐵晶體有三種堆積方式，其中兩種堆積方式分別如圖甲、圖乙所示（其晶胞特征如下圖所示）：

晶胞甲中鐵原子的配位數(shù)為：_______，晶胞乙中鐵原子的堆積方式為：________。晶胞乙中鐵原子半徑為a cm，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，摩爾質(zhì)量為M g/mol。則該晶體的密度可表示為：___________ g/cm3。

Answer 1

【答案】2NaNH2＋N2O = NaN3＋NaOH＋NH3 N2O或CO2或CS2或BeCl2 直線形 < NH2-中N原子孤對(duì)電子數(shù)為2，NH3中N原子孤對(duì)電子數(shù)為1，孤對(duì)電子數(shù)前者多于后者，孤對(duì)電子與成鍵電子間的斥力大于成鍵電子與成鍵電子間的斥力，所以鍵角前者小 C 8 面心立方最密堆積

【解析】

（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律來判斷反應(yīng)產(chǎn)物的化學(xué)式，再寫出反應(yīng)的方程式；

（2）原子個(gè)數(shù)相等且價(jià)電子相等的微粒為等電子體；根據(jù)等電子體的結(jié)構(gòu)相似來分析；根據(jù)孤對(duì)電子與成鍵電子間的斥力大于成鍵電子與成鍵電子間的斥力來分析；

（3）A. N2常溫下很穩(wěn)定，是因?yàn)榉肿觾?nèi)共價(jià)鍵較強(qiáng)；

B. 離子半徑越小，晶格能越大；

C. 同周期從左向右，第一電離能增大，但第VA族因p軌道上有3個(gè)電子，半充滿結(jié)構(gòu)，所以第一電離能高于相鄰族的元素，同主族從上到下第一電離能逐漸減小，據(jù)此判斷；

D. 熱穩(wěn)定性NH3強(qiáng)于PH3和H2S是因?yàn)?/span>N原子半徑小，共價(jià)鍵鍵能大，與分子間的氫鍵無關(guān)，據(jù)此判斷；

（4）根據(jù)晶胞甲示意圖可知原子占據(jù)立方體的頂點(diǎn)和體心，可知為體心立方堆積，配位數(shù)為8；圖乙為面心立方最密堆積，該晶胞中Fe原子個(gè)數(shù)=8×+6×=4，每個(gè)晶胞的質(zhì)量=×4，Fe原子的直徑為2acm，晶胞的邊長為a，體積為16a3，由=計(jì)算晶胞的密度。

（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，可確定氣體產(chǎn)物為NH3，NaNH2與N2O按物質(zhì)的量2:1反應(yīng)可生成NaN3、NaOH和NH3。方程式為：2NaNH2＋N2O = NaN3＋NaOH＋NH3；

（2）N3-中原子個(gè)數(shù)為3，價(jià)電子數(shù)為16，因此與N3-互為等電子體的微粒有：N2O、CO2、CS2、BeCl2、SCN-、OCN-、CNO-等；CO2屬于直線形分子，等電子體的結(jié)構(gòu)相同，因此N3-為直線形分子；孤對(duì)電子與成鍵電子間的斥力大于成鍵電子與成鍵電子間的斥力，NH2-中N原子孤對(duì)電子數(shù)為2，NH3中N原子孤對(duì)電子數(shù)為1，孤對(duì)電子數(shù)前者多，所以前者鍵角��；

（3）A. N2常溫下很穩(wěn)定，是因?yàn)榉肿觾?nèi)共價(jià)三鍵，鍵能較大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B. 離子半徑越小，晶格能越大，NaN3的晶格能大于KN3的晶格能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C. 同周期從左向右，第一電離能增大，但第VA族因p軌道上有3個(gè)電子，半充滿結(jié)構(gòu)，所以第一電離能高于相鄰族的元素，同主族從上到下第一電離能逐漸減小，因此N、P、S的第一電離能的順序?yàn)?/span>N>P>S，C項(xiàng)正確；

D. 熱穩(wěn)定性NH3強(qiáng)于PH3和H2S是因?yàn)?/span>N原子半徑小，共價(jià)鍵鍵能大，與分子間的氫鍵無關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選C；

（4）根據(jù)晶胞甲示意圖可知原子占據(jù)立方體的頂點(diǎn)和體心，可知為體心立方堆積，配位數(shù)為8；圖乙為面心立方最密堆積；該晶胞中Fe原子個(gè)數(shù)=8×+6×=4，每個(gè)晶胞的質(zhì)量=×4，Fe原子的直徑為2acm，晶胞的邊長為a，體積為16a3，因此===g/cm3。