Question

【題目】我國科學(xué)家最近成功合成了世界上首個(gè)五氮陰離子鹽（用代表）．回答下列問題：

（1）氮原子價(jià)層電子對(duì)的軌道表達(dá)式（電子排布圖）為________．

（2）元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放出的能量稱作第一電子親和能．第二周期部分元素的變化趨勢(shì)如圖所示，其中除氮元素外，其他元素的自左而右依次增大的原因是________；氮元素的呈現(xiàn)異常的原因是________．

（3）經(jīng)射線衍射測得化合物的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖所示．

①從結(jié)構(gòu)角度分析， 中兩種陽離子的相同之處為________，不同之處為________．（填標(biāo)號(hào)）

．中心原子的雜化軌道類型 ．中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)

．立體結(jié)構(gòu) ．共價(jià)鍵類型

②中陰離子中的鍵總數(shù)為________個(gè)．分子中的大鍵可用符號(hào)表示，其中代表參與形成的大鍵原子數(shù)， 代表參與形成的大鍵電子數(shù)（如苯分子中的大鍵可表示為Π），則中的大鍵應(yīng)表示為________．

③圖中虛線代表氫鍵，其表示式為、________、________．

（4）的晶體密度為，其立方晶胞參數(shù)為，晶胞中含有個(gè)單元，該單元的相對(duì)質(zhì)量為，則的計(jì)算表達(dá)式為________．

Answer 1

【答案】 同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，得電子能力逐漸增強(qiáng)，故結(jié)合一個(gè)電子釋放出的能量依次增大 N原子的2p軌道處于較穩(wěn)定的半充滿狀態(tài)，所以不易結(jié)合一個(gè)電子 ABD C 5 (H3O+)O-H…N()

【解析】（1）氮原子價(jià)層電子對(duì)的軌道表達(dá)式（電子排布圖）為．

（2）第二周期除氮元素外，其他元素的自左而右依次增大的原因是：同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，得電子能力逐漸增強(qiáng)，故結(jié)合一個(gè)電子釋放出的能量依次增大；氮元素的呈現(xiàn)異常的原因是：N原子的2p軌道處于較穩(wěn)定的半充滿狀態(tài)，所以不易結(jié)合一個(gè)電子．

（3）①從結(jié)構(gòu)角度分析， 中兩種陽離子（銨根離子和水合氫離子）的相同之處有中心原子的雜化軌道類型都是sp3雜化、中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)都是4、共價(jià)鍵類型都是極性鍵等3個(gè)方面，故選ABD；不同之處為離子的立體結(jié)構(gòu)不同，銨根離子為正四面體、水合氫離子為三角錐形，故選C．

②由的結(jié)構(gòu)示意圖可知，其中陰離子中的鍵總數(shù)為5個(gè)，每個(gè)N形成2個(gè)鍵，每個(gè)N原子還剩余1個(gè)2p軌道的電子， 帶一個(gè)單位的負(fù)電荷（得到一個(gè)電子），所以共有5個(gè)N原子、6個(gè)電子參與形成大鍵， 中的大鍵應(yīng)表示為．

③圖中虛線代表氫鍵，由圖可知，R中共有3種氫鍵，其表示式分別為、、(H3O+)O-H…N()．

（4）的晶體密度為，其立方晶胞參數(shù)為，晶胞中含有個(gè)單元，該單元的相對(duì)質(zhì)量為，則NA個(gè)晶胞的質(zhì)量和體積分別為和，所以晶體的密度，解之得， 的計(jì)算表達(dá)式為．