Question

元素周期表第ⅤA族元素包括氮、磷、砷（As）、銻（Sb）等。這些元素無論在研制新型材料，還是在制作傳統化肥、農藥等方面都發揮了重要的作用。請回答下列問題：

（1）N4分子是一種不穩定的多氮分子，這種物質分解后能產生無毒的氮氣并釋放出大量能量，能被應用于制造推進劑或炸藥。N4是由四個氮原子組成的氮單質，其中氮原子采用的軌道雜化方式為sp3，該分子的空間構型為________，N—N鍵的鍵角為________。

（2）基態砷原子的最外層電子排布式為________。

（3）電負性是用來表示兩個不同原子形成化學鍵時吸引鍵合電子能力的相對強弱，是元素的原子在分子中吸引共用電子對的能力。由此判斷N、P、As、Sb的電負性從大到小的順序是______________。

（4）聯氨（N2H4）可以表示為H2N—NH2，其中氮原子采用的軌道雜化方式為________，聯氨的堿性比氨的堿性________（填“強”或“弱”），其原因是________________________________________________________________。

寫出N2H4與N2O4反應的化學方程式：____________________。

（5）元素X與N同周期，且X的原子半徑是該周期主族元素原子半徑中最小的，X與Ca形成的化合物CaX2的晶胞結構如圖所示：

CaX2的晶體類型是________，一個晶胞中含有Ca的離子數為________，含有X的離子數為________。

 

Answer 1

（1）正四面體　60°　（2）4s24p3

（3）N＞P＞As＞Sb

（4）sp3　弱　N2H4中的N原子上電子云密度小于NH3，更難結合H＋　2N2H4＋N2O4=3N2＋4H2O

（5）離子晶體　4　8

【解析】（1）N4中氮原子的軌道雜化方式為sp3，其空間構型可參照P4（白磷），應為正四面體結構，N—N鍵的鍵角為60°；（2）砷位于第四周期ⅤA族，其最外層電子排布式為4s24p3；（3）同主族元素從上到下，元素的電負性逐漸減小；（4）聯氨（HN2—NH2）中氮原子與其他原子結合形成三個σ鍵，還有一對孤電子對，其軌道雜化方式為sp3；與NH3相比，N2H4堿性弱，因為N2H4相當于NH3的一個H原子換成了—NH2，N原子的吸電子能力遠強于H原子，因此N2H4中的N原子上電子云密度小于NH3，更難結合H＋；（5）N元素位于第二周期，該周期中原子半徑最小的主族元素為F，CaF2為離子晶體，該晶胞中Ca2＋的個數為8×＋6×＝4，F－均在晶胞內部，故為8個。