Question

11．氮是地球上极为丰富的元素．
（1）Li₃N晶体中氮以N^3-存在，基态N^3-的电子排布式为1s²2s²2p⁶．
（2）根据等电子原理，CO与N₂互为等电子体，请写出CO分子结构式C≡O．
（3）在极性分子NCl₃中，N元素的化合价为-3，Cl元素的化合价为+1，请推测NCl₃水解的主要产物是HClO、NH₃（填化学式）．
（4）X⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N^3-形成的晶体结构如右图所示．X的元素符号是Cu，与同一个N^3-相连的X⁺有6个．

Answer 1

分析 （1）基态N^3-的核外有10个电子，根据构造原理书写电子排布式；
（2）等电子体结构相似，CO与N₂互为等电子体，则CO和氮气结构相似，根据氮气结构式书写CO结构式；
（3）在极性分子NCl₃中，N元素的化合价为-3，Cl元素的化合价为+1，NCl₃水解生成氨气和HClO；
（4）X⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，X原子核外电子数=2+8+18+1=29，则X为Cu元素，该晶胞中白色小球=8×$\frac{1}{8}$=1，黑色小球=12×$\frac{1}{4}$=3，N^3-带3个单位负电荷、Cu⁺带1个单位正电荷，所以形成的化合物为Cu₃N，则白色小球表示N^3-、黑色小球表示Cu⁺，同一个N^3-相连的Cu⁺有6个．

解答 解：（1）基态N^3-的核外有10个电子，根据构造原理书写电子排布式为1s²2s²2p⁶，故答案为：1s²2s²2p⁶；
（2）等电子体结构相似，CO与N₂互为等电子体，则CO和氮气结构相似，根据氮气结构式知CO结构式为C≡O，故答案为：C≡O；
（3）在极性分子NCl₃中，N元素的化合价为-3，Cl元素的化合价为+1，因为水解反应相当于复分解反应，各元素化合价不变，所以NCl₃水解生成氨气和HClO，所以其产物是HClO、NH₃，
故答案为：HClO、NH₃；
（4）X⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，X原子核外电子数=2+8+18+1=29，则X为Cu元素，该晶胞中白色小球=8×$\frac{1}{8}$=1，黑色小球=12×$\frac{1}{4}$=3，N^3-带3个单位负电荷、Cu⁺带1个单位正电荷，所以形成的化合物为Cu₃N，则白色小球表示N^3-、黑色小球表示Cu⁺，同一个N^3-相连的Cu⁺有6个，
故答案为：Cu；6．

点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及晶胞计算、配位数计算、等电子体、原子核外电子排布等知识点，侧重考查知识迁移及空间想象能力，注意等电子体结构和性质相似，难点是配位数的计算，题目难度中等．