【化學--選修物質結構與性質】
氮元素可形成鹵化物、疊氮化物及絡合物等.
(1)NF3構型為三角錐體,沸點-129℃;可在銅催化作用下由F2和過量NH3反應得到.
NF3屬于 晶體,寫出制備 NF3的化學反應方程式: .
(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、離子有: 、 (各舉1例),由此可推知N3-的空間構型是 型.
②疊氮化物、氰化物能與Fe3+及Cu2+及Co3+等形成絡合物,如:Co[(N3)(NH3)5]SO4、Fe(CN)64-.寫出鈷原子在基態(tài)時的價電子排布式: .
Co[(N3)(NH3)5]SO4中鈷的配位數為 ,CN-中C原子的雜化類型是 .
(3)化學式為Pt(NH3)2Cl2的化合物有兩種異構體,其中一種異構體具有水的可溶性,則此種化合物是 (填“極性”、“非極性”)分子.
(4)由疊氮化鈉(NaN3)熱分解可得純N2:2NaN3(s)=2Na(l)+3N2(g),有關說法正確的是
A.NaN3與KN3結構類似,前者晶格能較小
B.第一電離能(I1):N>P>S
C.鈉晶胞結構如圖,該晶胞分攤2個鈉原子
D.氮氣常溫下很穩(wěn)定,是因為氮的電負性。
【答案】
分析:(1)根據沸點判斷晶體類型;根據反應物、生成物、反應條件寫相應的方程式;
(2)①根據等電子體的定義分析;根據空間構型的判斷方法判斷;
②根據基態(tài)原子的價電子排布式書寫規(guī)則書寫;根據配位數的判斷方法判斷;根據雜化類型的判斷方法判斷;
(3)根據物質的相似相溶原理分析;
(4)A、根據離子半徑與晶格能的關系分析;
B、根據最外層電子判斷第一電離能的大;
C、根據晶胞中原子數的計算方法計算;
D、根據氮氣的結構分析.
解答:解:(1)NF
3的沸點較低,所以是分子晶體;在銅催化作用下由F
2和過量NH
3反應生成NF
3和NH
4F,所以反應方程式為:
4NH
3+3F
2NF
3+3NH
4F,故答案為:分子;4NH
3+3F
2 NF
3+3NH
4F;
(2)①N
3-含有三個原子22個電子,與其等電子體的分子有N
2O或CO
2或CS
2或BeCl
2,與其等電子體的離子有 SCN
-或OCN
-或CNO;N
3-與CO
2是等電子體,具有相同的價電子數,它們具有相似的化學結構,二氧化碳是直線型分子,所以N
3-的空間構型是直線型.
故答案為:N
2O或CO
2或CS
2或BeCl
2; SCN
-或OCN
-或CNO
-;直線;
②鈷是37號元素,其基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d
74s
2,,所以其原子在基態(tài)時的價電子排布式為3d
74s
2;
其配位數是1+5=6;CN
-中價層電子對數=1+
=2,所以采取sp雜化.
故答案為:3d
74s
2;6;sp;
(3)根據物質的相似相溶原理,極性溶質極易溶于極性溶劑,水是極性溶劑,所以此種化合物是極性溶質.
故答案為:極性;
(4)A、相同電荷時,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NaN
3的晶格能大于KN
3的晶格能,故A錯誤.
B、第一電離能(I
1):N>P>S,故B正確.
C、鈉晶胞中原子數為1+8×
=2,故C正確.
D、氮氣分子中含有氮氮三鍵,鍵能較大,所以性質穩(wěn)定,故D錯誤.
故答案為:BC.
點評:本題考查了晶格能、配位數、分子的空間構型等知識點,分子的空間構型、分子中原子的雜化類型的判斷是每年高考的熱點,對此知識點一定掌握;元素第一電離能的規(guī)律中,要注意異,F象并會解釋原因.