Question

【題目】鋰和氮的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。請回答下列問題

(1)Li的氫標(biāo)電勢是最負(fù)的，達到-3.045V，與水有很大的反應(yīng)傾向，然而將Li單質(zhì)加入水中，其反應(yīng)烈程度遠不如其他堿金屬，試解釋原因__________。

(2)基態(tài)氮原子中，核外電子占據(jù)的最高能層的符號為_______，核外電子能量最高的電子的電子云輪廓圖形狀為_________。

(3)氮元素既可與其他元素形成正離子，比如N2O5結(jié)構(gòu)中存在NO2+的結(jié)構(gòu)，其空間構(gòu)型為__________，氮原子的雜化形式為____________；它也可以形成全氮的正離子，比如N5AsF6中存在高能量的N5+，N5+的空間構(gòu)型為_______。(每個N原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu))

(4)下圖為一種N和Li形成的二元化合物的晶體結(jié)構(gòu)，試在圖中畫出其晶胞_____，并寫出該化合物的化學(xué)式_________。

Answer 1

【答案】 產(chǎn)物氫氧化鋰溶解度小，包裹在外層阻礙反應(yīng)持續(xù)進行 L 紡錘形（或啞鈴型） 直線型 sp 角形（或V形） Li3N

【解析】考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合運用，（1）Li和Mg處于對角線，根據(jù)對角線原則，LiOH在水中的溶解度小，附著在Li的表面阻礙反應(yīng)的進行；（2）基態(tài)氮原子的排布式為1s22s22p3，核外電子占據(jù)的最高能層的符號是L；核外電子占據(jù)能量最高的能級為2p，輪廓圖為啞鈴型或紡錘形；（3）NO2+中心原子為N，含有2個σ鍵，孤電子對數(shù)為(5-1－2×2)/2=0，價層電子對數(shù)為2，空間構(gòu)型為直線型；價層電子對數(shù)等于雜化軌道數(shù)，即NO2＋中N的雜化類型為sp；N5＋中每個N原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，即N5＋的結(jié)構(gòu)式為，即N5＋的空間構(gòu)型為V形或角形；（4）根據(jù)晶胞的定義，Li和N形成的晶胞是；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，N3－位于晶胞的頂點，個數(shù)為8×1/8=1，Li＋位于面上、內(nèi)部，個數(shù)為4×1/2＋1=3，即化學(xué)式為Li3N。