Question

【題目】氮及其化合物在生產生活中應用廣泛。回答下列問題：

(1)“中國制造2025”是中國政府實施制造強國戰略第一個十年行動綱領。氮化鉻(CrN)具有極高的硬度和力學強度、優異的抗腐蝕性能和高溫穩定性能，氮化鉻在現代工業中發揮更重要的作用，請寫出Cr3+的外圍電子排布式___；基態鉻、氮原子的核外未成對電子數之比為___。

(2)過硫酸銨[(NH4)2S2O8]，廣泛地用于蓄電池工業、石油開采、淀粉加工、油脂工業、照相工業等，過硫酸銨中N、S、O的第一電離能由大到小的順序為___，過硫酸銨的陽離子的空間構型為___。

(3)是20世紀80年代美國研制的典型鈍感起爆藥Ⅲ，它是由和[Co(NH3)5H2O](ClO4)3反應合成的，中孤電子對與π鍵比值為__，CP的中心Co3+的配位數為___。

Answer 1

【答案】3d3 2：1 N>O>S 正四面體 5：4 6

【解析】

寫出Cr的電子排布式、Cr和N的價電子軌道表示式，可確定Cr3+的電子排布式及未成對電子數；總的來說，元素的第一電離能與非金屬性成正比，只有價電子所在軌道半滿、全滿或全空時出現反常；在中，中心N原子的價層電子對數為4，由此可確定其空間構型；在化合物分子中，形成共價鍵的原子間一定形成σ鍵，除σ鍵之外的共價鍵為π鍵；配合物中，中心離子的配位數等于配體與中心離子形成的配位鍵的數目。

(1)Cr的外圍電子排布式為3d54s1，則Cr3+的外圍電子排布式為3d3；基態鉻、氮原子的核外價電子軌道表示式分別為、，未成對電子數之比為6:3=2:1；答案為：3d3；2:1；

(2) N、S、O的非金屬性O>N>S，但由于N原子的價電子處于半滿狀態，電子的能量低，第一電離能出現反常，所以第一電離能由大到小的順序為N>O>S，過硫酸銨的陽離子為，中心N原子的價層電子對數為4，所以空間構型為正四面體；答案為：N>O>S；正四面體；

(3) 中，5個N原子含有5個孤對電子，N=C、N=N、C≡N鍵中分別含有1個、1個、2個π鍵，孤電子對與π鍵比值為5:4，CP的中心Co3+與配體中的N原子共形成6個配位鍵，所以配位數為6；答案為：5:4；6。