Question

【题目】锂和氮的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。请回答下列问题

(1)Li的氢标电势是最负的，达到-3.045V，与水有很大的反应倾向，然而将Li单质加入水中，其反应烈程度远不如其他碱金属，试解释原因__________。

(2)基态氮原子中，核外电子占据的最高能层的符号为_______，核外电子能量最高的电子的电子云轮廓图形状为_________。

(3)氮元素既可与其他元素形成正离子，比如N2O5结构中存在NO2+的结构，其空间构型为__________，氮原子的杂化形式为____________；它也可以形成全氮的正离子，比如N5AsF6中存在高能量的N5+，N5+的空间构型为_______。(每个N原子都满足8电子稳定结构)

(4)下图为一种N和Li形成的二元化合物的晶体结构，试在图中画出其晶胞_____，并写出该化合物的化学式_________。

Answer 1

【答案】 产物氢氧化锂溶解度小，包裹在外层阻碍反应持续进行 L 纺锤形（或哑铃型） 直线型 sp 角形（或V形） Li3N

【解析】考查物质结构与性质的综合运用，（1）Li和Mg处于对角线，根据对角线原则，LiOH在水中的溶解度小，附着在Li的表面阻碍反应的进行；（2）基态氮原子的排布式为1s22s22p3，核外电子占据的最高能层的符号是L；核外电子占据能量最高的能级为2p，轮廓图为哑铃型或纺锤形；（3）NO2+中心原子为N，含有2个σ键，孤电子对数为(5-1－2×2)/2=0，价层电子对数为2，空间构型为直线型；价层电子对数等于杂化轨道数，即NO2＋中N的杂化类型为sp；N5＋中每个N原子都满足8电子稳定结构，即N5＋的结构式为，即N5＋的空间构型为V形或角形；（4）根据晶胞的定义，Li和N形成的晶胞是；根据晶胞结构，N3－位于晶胞的顶点，个数为8×1/8=1，Li＋位于面上、内部，个数为4×1/2＋1=3，即化学式为Li3N。