Question

17．氮元素可形成鹵化物、疊氮化物及絡(luò)合物等．
（1）在銅催化作用下F₂和過量NH₃反應(yīng)得到NF₃，其分子立體構(gòu)型為三角錐形；NF₃是極性；分子（填極性或非極性）．固態(tài)NF₃晶體熔點(diǎn)比冰低（填高或低）．
（2）氫疊氮酸（HN₃）是一種弱酸，它的酸性類似于醋酸，微弱電離出H⁺和N₃^-．
①與N₃^-互為等電子體的分子有：N₂O或CO₂或CS₂或BeCl₂（舉1例），由此可推知N₃^-的立體構(gòu)型是直線型．
②疊氮化物、氰化物能與Fe³⁺及Cu²⁺及Co³⁺等形成絡(luò)合物，如：[Co（N₃）（NH₃）₅]SO₄、Fe（CN）₆^4-．寫出鈷原子在基態(tài)時(shí)的電子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²；[Co（N₃）（NH₃）₅]SO₄中鈷的配位數(shù)為6．
（3）由疊氮化鈉（NaN₃）熱分解可得純N₂：2NaN₃（s）═2Na（l）+3N₂（g），有關(guān)說法正確的是BC （選填序號(hào)）
A．NaN₃與KN₃結(jié)構(gòu)類似，前者晶格能較小
B．第一電離能（I₁）：N＞P＞S
C．鈉晶胞結(jié)構(gòu)如圖1，該晶胞分?jǐn)?個(gè)鈉原子
D．氮?dú)獬�溫下很穩(wěn)定，是因?yàn)榈�的電�?fù)性大

（4）三氯化鐵常溫下為固體，熔點(diǎn)282℃，沸點(diǎn)315℃，在300℃以上易升華．易溶于水，也易溶于醚、丙酮等有機(jī)溶劑．據(jù)此判斷三氯化鐵晶體類型為分子晶體；
（5）金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如圖2所示．面心立方晶胞和體心立方晶胞中實(shí)際含有的Fe原子個(gè)數(shù)之比為1：2．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)NF₃分子中氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)及孤電子對(duì)數(shù)判斷分子構(gòu)型、分子的極性，水分子之間有氫鍵而NF₃分子之間沒有，據(jù)此判斷熔點(diǎn)高低；
（2）①根據(jù)等電子體的定義分析；根據(jù)空間構(gòu)型的判斷方法判斷；
②根據(jù)基態(tài)原子的價(jià)電子排布式書寫規(guī)則書寫；根據(jù)鈷的空軌道數(shù)可計(jì)算出配位數(shù)；
（3）A、根據(jù)最外層電子排布特點(diǎn)，判斷第一電離能的大��；
B、根據(jù)離子半徑與晶格能的關(guān)系分析；
C、根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中原子數(shù)；
D、根據(jù)氮?dú)夥肿又械�原子之間有氮氮參鍵的結(jié)構(gòu)分析；
（4）根據(jù)物質(zhì)的熔沸點(diǎn)判斷晶體類型，熔沸點(diǎn)較低的為分子晶體；
（5）體心立方晶胞中Fe原子個(gè)數(shù)=1+8×$\frac{1}{8}$=2，面心立方晶胞中Fe原子個(gè)數(shù)=6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4．

解答 解：（1）NF₃分子中氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為$\frac{5+3}{2}$=4，分子中有一對(duì)孤電子對(duì)，所以其分子構(gòu)型為三角錐形，碳、氮之間是極性鍵，其分子是極性分子，由于水分子之間有氫鍵而NF₃分子之間沒有，所以固態(tài)NF₃晶體熔點(diǎn)比冰低，
故答案為：三角錐形；極性；低；
（2）①N₃^-含有三個(gè)原子22個(gè)電子，與其等電子體的分子有N₂O或CO₂或CS₂或BeCl₂，N₃^-與CO₂是等電子體，具有相同的價(jià)電子數(shù)，它們具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，二氧化碳是直線型分子，所以N₃^-的空間構(gòu)型是直線型．
故答案為：N₂O或CO₂或CS₂或BeCl₂；直線；
②鈷是27號(hào)元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²，其配位數(shù)是1+5=6，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²；6；
（3）A、相同電荷時(shí)，晶格能與離子的半徑成反比，離子半徑越大，晶格能越小，鈉離子的離子半徑小于鉀離子的離子半徑，所以NaN₃的晶格能大于KN₃的晶格能，故A錯(cuò)誤；
B、第一電離能（I₁）：N＞P＞S，故B正確；
C、鈉晶胞中原子數(shù)為1+8×$\frac{1}{8}$=2，故C正確；
D、氮?dú)夥肿又泻�有氮氮三鍵，鍵能較大，所以性質(zhì)穩(wěn)定，故D錯(cuò)誤；
故答案為：BC；
（4）分子晶體熔沸點(diǎn)較低，該物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較低，所以為分子晶體，
故答案為：分子晶體；
（5）體心立方晶胞中Fe原子個(gè)數(shù)=1+8×$\frac{1}{8}$=2，面心立方晶胞中Fe原子個(gè)數(shù)=6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4，所以體心立方和面心立方晶胞中Fe原子個(gè)數(shù)之比=2：4=1：2，
故答案為：1：2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了晶格能、配位數(shù)、分子的空間構(gòu)型等知識(shí)點(diǎn)，分子的空間構(gòu)型、分子中原子的雜化類型的判斷是每年高考的熱點(diǎn)，對(duì)此知識(shí)點(diǎn)一定掌握；元素第一電離能的規(guī)律中，要注意異�，F(xiàn)象并會(huì)解釋原因．