Question

5．氮是地球上極為豐富的元素．
（1）Li₃N晶體中氮以N^3-存在，基態(tài)N^3-的電子排布式為1s²2s²2p⁶．
（2）根據(jù)等電子原理，CO與N₂互為等電子體，請寫出CO分子結(jié)構(gòu)式C≡O(shè)．
（3）在極性分子NCl₃中，N元素的化合價為-3，Cl元素的化合價為+1，請推測NCl₃水解的主要產(chǎn)物是HClO和NH₃（填化學(xué)式）．
（4）肼（N₂H₄）分子可視為NH₃分子中的一個氫原子被-NH₂（氨基）取代形成的另一種氮的氫化物．N₂H₄分子的結(jié)構(gòu)式為，分子中氮原子軌道的雜化類型是sp³．

Answer 1

分析 （1）基態(tài)N^3-的核外有10個電子，該離子1s、2s、2p能級上分別含有2、2、6個電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其核外電子排布式；
（2）等電子體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似，根據(jù)氮氣分子結(jié)構(gòu)式書寫CO分子結(jié)構(gòu)式；
（3）在極性分子NCl₃中，N元素的化合價為-3，Cl元素的化合價為+1，水解反應(yīng)實質(zhì)上是復(fù)分解反應(yīng)，則NCl₃水解生成HClO和NH₃；
（4）氨氣分子為三角錐形結(jié)構(gòu)，肼分子肼（N₂H₄）分子可視為NH₃分子中的一個氫原子被-NH₂（氨基）取代形成的另一種氮的氫化物，據(jù)此書寫肼結(jié)構(gòu)式；肼分子中每個N原子形成3個共價鍵，且還含有一個孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論確定N原子雜化類型．

解答 解：（1）基態(tài)N^3-的核外有10個電子，該離子1s、2s、2p能級上分別含有2、2、6個電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶，故答案為：1s²2s²2p⁶；
（2）等電子體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似，根據(jù)氮氣分子結(jié)構(gòu)式書寫CO分子結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)，故答案為：C≡O(shè)；
（3）在極性分子NCl₃中，N元素的化合價為-3，Cl元素的化合價為+1，水解反應(yīng)實質(zhì)上是復(fù)分解反應(yīng)，則NCl₃水解，N元素結(jié)合H元素生成氨氣、Cl元素結(jié)合OH生成HClO，所以其水解產(chǎn)物是HClO和NH₃，故答案為：HClO和NH₃；
（4）氨氣分子為三角錐形結(jié)構(gòu)，肼分子肼（N₂H₄）分子可視為NH₃分子中的一個氫原子被-NH₂（氨基）取代形成的另一種氮的氫化物，據(jù)此書寫肼結(jié)構(gòu)式為；肼分子中每個N原子形成3個共價鍵，且還含有一個孤電子對，其價層電子對個數(shù)是4，所以氮原子的雜化方式為sp³雜化，
故答案為：；sp³．

點評 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及原子雜化方式判斷、水解、原子核外電子排布、等電子體等知識點，為高頻考點，難點是價層電子對互斥理論應(yīng)用，注意（3）中水解產(chǎn)物判斷方法，為易錯點．