Question

【题目】我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐（用代表）．回答下列问题：

（1）氮原子价层电子对的轨道表达式（电子排布图）为________．

（2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能．第二周期部分元素的变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的自左而右依次增大的原因是________；氮元素的呈现异常的原因是________．

（3）经射线衍射测得化合物的晶体结构，其局部结构如图所示．

①从结构角度分析， 中两种阳离子的相同之处为________，不同之处为________．（填标号）

．中心原子的杂化轨道类型 ．中心原子的价层电子对数

．立体结构 ．共价键类型

②中阴离子中的键总数为________个．分子中的大键可用符号表示，其中代表参与形成的大键原子数， 代表参与形成的大键电子数（如苯分子中的大键可表示为Π），则中的大键应表示为________．

③图中虚线代表氢键，其表示式为、________、________．

（4）的晶体密度为，其立方晶胞参数为，晶胞中含有个单元，该单元的相对质量为，则的计算表达式为________．

Answer 1

【答案】 同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，得电子能力逐渐增强，故结合一个电子释放出的能量依次增大 N原子的2p轨道处于较稳定的半充满状态，所以不易结合一个电子 ABD C 5 (H3O+)O-H…N()

【解析】（1）氮原子价层电子对的轨道表达式（电子排布图）为．

（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：同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，得电子能力逐渐增强，故结合一个电子释放出的能量依次增大；氮元素的呈现异常的原因是：N原子的2p轨道处于较稳定的半充满状态，所以不易结合一个电子．

（3）①从结构角度分析， 中两种阳离子（铵根离子和水合氢离子）的相同之处有中心原子的杂化轨道类型都是sp3杂化、中心原子的价层电子对数都是4、共价键类型都是极性键等3个方面，故选ABD；不同之处为离子的立体结构不同，铵根离子为正四面体、水合氢离子为三角锥形，故选C．

②由的结构示意图可知，其中阴离子中的键总数为5个，每个N形成2个键，每个N原子还剩余1个2p轨道的电子， 带一个单位的负电荷（得到一个电子），所以共有5个N原子、6个电子参与形成大键， 中的大键应表示为．

③图中虚线代表氢键，由图可知，R中共有3种氢键，其表示式分别为、、(H3O+)O-H…N()．

（4）的晶体密度为，其立方晶胞参数为，晶胞中含有个单元，该单元的相对质量为，则NA个晶胞的质量和体积分别为和，所以晶体的密度，解之得， 的计算表达式为．