Question

三氟化氮是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒且不可燃的氣體，在半導(dǎo)體加工、太陽(yáng)能電池制造和液晶顯示器制造中得到廣泛應(yīng)用．NF₃沸點(diǎn)-129℃，可在銅的催化作用下由F₂和過量NH₃反應(yīng)得到．
（1）NF₃分子構(gòu)型：

 

，N原子雜化方式：

 

．
（2）寫出制備 NF₃的化學(xué)反應(yīng)方程式：

 

．
（3）NF₃的沸點(diǎn)比NH₃的沸點(diǎn)（-33℃）低得多的主要原因是

 

．
（4）理論上HF、NaAlO₂和NaCl按6：1：2的物質(zhì)的量之比恰好反應(yīng)生成HCl、H₂O和一種微溶于水的重要原料，該物質(zhì)含有三種元素，則該物質(zhì)的化學(xué)式為

 

．
（5）1～36元素中原子核外電子排布未成對(duì)電子數(shù)最多的元素其外圍電子排布式為

 

，有

 

個(gè)能級(jí)；某元素原子的價(jià)電子為3d¹4s²，元素名稱為

 

，最高正化合價(jià)為

 

；請(qǐng)寫出有2個(gè)能層且p軌道中只有一個(gè)成對(duì)電子的基態(tài)原子的外圍電子排布圖

 

．
（6）根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)（單位：kJ?mol^-1），回答下面各題：

元素代號(hào)	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若以上五種元素為前四周期元素，則R為

 

．（填元素符號(hào)）
②若五種元素為主族元素，則T為

 

區(qū)元素．
③若T為第三周期元素，E是第三周期元素中原子半徑最小的元素，則T、E形成化合物的空間構(gòu)型為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型,原子核外電子排布,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）根據(jù)分子中δ鍵和孤電子對(duì)數(shù)判斷雜化類型和分子的空間構(gòu)型；
（2）根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件書寫方程式；
（3）氫鍵的存在導(dǎo)致物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高；
（4）根據(jù)題意可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：6HF+NaAl0₂+2NaCl═2HCl+2H₂O+Na₃AlF₆，Na₃AlF₆中心離子為Al，配位數(shù)為6；
（5）1～36元素中原子核外電子排布未成對(duì)電子數(shù)最多是鉻，有7個(gè)能級(jí)；某元素原子的價(jià)電子為3d¹4s²，元素名稱為鈧，最高正化合價(jià)為價(jià)電子數(shù)，請(qǐng)寫出有2個(gè)能層且p軌道中只有一個(gè)成對(duì)電子的基態(tài)原子的外圍電子排布圖為；
（6）根據(jù)電離能的跳躍確定最外層有幾個(gè)電子，然后根據(jù)得失電子規(guī)律，同一主族從上到下電離能依次遞減，同一周期從左到右電離能依次遞增，以此來(lái)確定在周期表中的位置．

解答： 解：（1）NF₃中含有3個(gè)δ鍵，且孤電子對(duì)數(shù)為

5-3

2

=1，則應(yīng)為sp³雜化，空間構(gòu)型為三角錐形，故答案為：三角錐形；sp³；
（2）在銅的催化作用下由F₂和過量NH₃反應(yīng)生成NF₃，F(xiàn)元素得電子，N元素失電子，除了NF₃生成外還生成NH₄F，所以反應(yīng)方程式為4NH₃+3F₂

Cu  .

NF₃+3NH₄F，
故答案為：4NH₃+3F₂

Cu  .

NF₃+3NH₄F；
（3）NH₃能形成氫鍵，NF₃只有范德華力，氫鍵的存在導(dǎo)致物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高，所以NF₃的沸點(diǎn)比NH₃的沸點(diǎn)（-33℃）低得多，故答案為：NH₃能形成氫鍵，NF₃只有范德華力；
（4）有題意可知該反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)為：6HF+NaAl0₂+2NaCl═2HCl+2H₂O+Na₃AlF₆，該微溶物為：Na₃AlF₆，故答案為：Na₃AlF₆；
（5）1～36元素中原子核外電子排布未成對(duì)電子數(shù)最多是鉻，有7個(gè)能級(jí)；某元素原子的價(jià)電子為3d¹4s²，元素名稱為鈧，最高正化合價(jià)為價(jià)電子數(shù)，請(qǐng)寫出有2個(gè)能層且p軌道中只有一個(gè)成對(duì)電子的基態(tài)原子的外圍電子排布圖為，故答案為：3d⁵4s¹；7； 鈧；+3；   ．
（6）①根據(jù)電離能的跳躍確定最外層有幾個(gè)電子，表中R和U的第一電離能較小，但跳躍至第二電離能時(shí)突然變大，說(shuō)明失去一個(gè)電子后變?yōu)榉�(wěn)定結(jié)構(gòu)，最外層有一個(gè)電子，故R和U處于同族的鈉和鉀，
故答案為：Na；      
②由T元素電離能的變化可知T最外層有三個(gè)電子，位于周期表中第ⅢA族，在p區(qū)，若T為第二周期元素，應(yīng)為B元素，E是第三周期元素中原子半徑最小的元素，應(yīng)為Cl元素，二者形成的化合物為BCl₃，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)模型可知應(yīng)為平面正三角形結(jié)構(gòu)，故答案為：p；平面正三角形．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識(shí)，涉及到電子排布式的書寫，做題時(shí)注意抓住題目提供的信息，以及利用電離能的跳躍值判斷最外層電子數(shù)等問題；本題難度較大．