Question

【题目】【化学——物质结构与性质】

氮及其化合物与人类生产、生活息息相关。回答下列问题：

（1）基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是________。前4周期元素中，基态原子核外电子排布成单电子数最多的元素的价层电子排布式为__________________。

（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是__________________________

（3）N2F2分子中N原子的杂化方式是___________________，l mol N2F2含有______mol键。

（4）NF3的键角______NH3的键角(填“<”“>”或“=”)，原因是__________________。

（5）NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。l mol NH4BF4_________mol配位键。

（6）安全气囊的设计原理为6NaN3+FeIO3Na2O+2Fe+9N2↑

①等电子体的原理是：原子总数相同，价电子总数相同的分子或离子具有相似的化学键特征，具有许多相近的性质。写出两种与N3-互为等电子体的分子或离子____________。

②Na2O的晶胞结构如图所示，品胞边长为566pm，晶胞中氧原子的配位数为_____，Na2O晶体的密度为_____g·cm-3(只要求列算式，不必计算出结果)

Answer 1

【答案】（1）洪特规则 3d54s1

（2）NOC或N>O>C

（3）sp2 3

（4）<F的电负性大于H，故NF3中N周围的电子密度小于NH3中N周围电子密度

（5）2

（6）①N2O、CO2、CNS—、NO2+等 ②8 或

【解析】

试题分析：（1）基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同，故电子在2p轨道上的排布遵循的原则是洪特规则。前4周期元素中，基态原子核外电子排布成单电子数最多为铬元素，有6个未成对电子，价层电子排布式为3d54s1。

（2）同周期由左向右元素原子的第一电离能呈递增趋势，但氧原子价电子排布式为2s22p4，氮原子价电子排布式为2s22p3，处于半充满状态，较稳定，故C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>C。

（3）N2F2分子结构式为F﹣N=N﹣F，分子中N原子含有1对孤对电子，N原子的杂化方式是sp2杂化，l mol N2F2含有3molσ键。

（4）F元素电负性比H大，F元素电负性比H大，NF3中N周围电子密度小于NH3中N周围电子密度，成键电子对之间的排斥力较小，因而NF3的键角＜NH3的键角。

（5）NH4BF4 中铵根离子中含有1个配位键，B原子与F之间形成1个配位键，l mol NH4BF4含有2mol配位键。

（6）①与N3﹣互为等电子体的分子或离子为CO2、CNO﹣等。②晶胞中白色球数目为8×1/8+6×1/2=4、黑色球数目为8，Na原子与氧原子数目之比为2：1，则白色球为氧原子、黑色球为Na原子，黑色球配位数为4，则白色球配位数为8，晶胞质量为4mol× 62g/mol=4×62g，则晶胞密度为4×62 /（566×10﹣10 ）3NA gcm﹣3。