Question

【題目】氮及其化合物廣泛存在于自然界中。回答下列問題：

（1）寫出N原子的電子排布式_____________。在基態(tài)14N原子中，核外存在___________個未成對電子。

（2）原子第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，C、N、O原子的第一電離能由大到小的順序為_______________。

（3）氮氣和氫氣在一定條件下可合成氨，氨分子中氮原子的雜化方式為_____________雜化。

（4）純疊氮酸HN3在常溫下是一種液體，沸點較高，為308.8K，主要原因是_________。

（5）X的+1價陽離子中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，它與N3－形成的晶體結構如圖所示。X的元素符號是________，X離子與N3－形成的化合物化學式為____________。

（6）假設X+的半徑為a cm,N3-的半徑為b cm，且X+與N3-都是緊密接觸的剛性小球，則該氮化物的密度為_____________g.cm-3。

Answer 1

【答案】1s22s22p3－3N＞O＞Csp3HN3分子間存在氫鍵CuCu3N103/4NA(a+b)3(或206/8NA(a+b)3

【解析】

（1）N位于周期表中第2周期，第ⅤA族，則其核外電子排布式為：1s22s22p3，

2p軌道有3個電子，分占3個軌道，所以在基態(tài)14N原子中，核外存在3個未成對電子，故答案為：1s22s22p3；3；

（2）同一周期，從左到右，第一電離能逐漸增大，但由于N原子的2p為半充滿結構，較為穩(wěn)定，第一電離能最大，所以C、N、O原子的第一電離能由大到小的順序為：N＞O＞C，故答案為：N＞O＞C；

（3）根據(jù)VSEPR，NH3中N原子的價電子對數(shù)為3+=4，根據(jù)雜化軌道理論，中心N原子的雜化方式為sp3，故答案為：sp3；

（4）HN3液體沸點較高，考慮氫鍵的影響，分子間形成氫鍵，沸點升高，故答案為：HN3分子間存在氫鍵；

（5）X的+1價陽離子中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，則X的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，則X為Cu，一個晶胞中，含有Cu+為8×=1個，含有N3-為12×=3個，所以形成的晶體的化學式為Cu3N，故答案為：Cu；Cu3N；

（6）由Cu3N的晶胞結構如圖，大球個數(shù)=12×=3，小球個數(shù)=8×=1，所以大球表示Cu原子、小球表示N原子，晶胞的體積=[（2a+2b）cm]3，Cu3N的密度==g/cm3=g/cm3，故答案為：。