Question

三氟化氮是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体、在半导体加工，太阳能电池和液晶显示器的制造中得到广泛应用。NF₃是一种三角锥形分子，键角102°，沸点－l29℃；可在铜的催化作用下由F₂和过量NH₃反应得到。

（1）写出制备NF₃的化学反应方程式：                                 。

（2）NF₃的沸点比NH₃的沸点（－33℃）低得多的主要原因是                  。

（3）与铜属于同一周期，且未成对电子数最多的元素基态原子核外电子排布式为     。

（4）理论上HF、NaAlO₂和NaCl按6：1：2的物质的量之比恰好反应生成HCl、H₂O和一种微溶于水的重要原料，该物质含有三种元素，在金属铝的冶炼中有重要作用。该物质为配合物，其中心离子是          ，配位数为           。

（5）根据下列五种元素的第一至第四电离能数据（单位：kJ·mol^-1），回答下面各题：

元素代号	I1	I2	I3	I4
Q	2080	4000	6100	9400
R	500	4600	6900	9500
S	740	1500	7700	10500
T	580	1800	2700	11600
U	420	3100	4400	5900

 

①在周期表中，最可能处于同一族的是       和       。

②T元素最可能是        （填“s”“P” “d”或“ds”等）区元素，位于       族。若T为第2周期元素，F是第3周期元素中原子半径最小的元素，则T与F形成化合物的空间构型为       ，其中心原子的杂化方式为       。

 

Answer 1

【答案】

（1）4NH₃+3F₂=NF₃+3NH₄F（2分）  （2）NH₃分子间可形成氢键（2分）

（3）[Ar]3d⁵ 4s¹（2分）   （4）Al³⁺（1分）  6（1分）

（5）①R  U（2分） ②p（1分）  ⅢA（1分）  平面三角形（1分）  sp²（2分）

【解析】

试题分析：（1）根据题意可知制备NF_3，由F₂和过量NH₃反应得到NF₃。若生成NF₃和H₂，H₂和F₂生成ＨＦ，ＨＦ与过量的NH₃生成NH₄F。所以有4NH₃+3F₂=NF₃+3NH₄F　。

（3）铜为第四周期，未成对电子数最多，3d和4s都是单电子，所以[Ar]3d⁵ 4s¹。

（4）HF、NaAlO₂和NaCl按6：1：2的物质的量之比恰好反应生成HCl、H₂O和含三种元素的微溶物，

6ＨＦ＋NaAlO₂＋２NaCl＝２HCl＋２H₂O＋Na_３AlＦ_６　　[AlＦ_６]^３－　是络离子，中心离子为Al³⁺，

配位数为６.

（5）由电离能的数据可知T³⁺、R⁺和U⁺，R⁺和U⁺带相同电荷属于同族元素。T³⁺位于ⅢA,在p区；T为第2周期元素，T为B，F是第3周期元素中原子半径最小的元素，F为Cl ，BCl₃ 为平面三角形，sp²杂化。

考点：本题考查原子结构、分子结构、络合物、杂化轨道等知识。