Question

【題目】我國科學家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽（用代表）．回答下列問題：

（1）氮原子價層電子對的軌道表達式（電子排布圖）為________．

（2）元素的基態氣態原子得到一個電子形成氣態負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能．第二周期部分元素的變化趨勢如圖所示，其中除氮元素外，其他元素的自左而右依次增大的原因是________；氮元素的呈現異常的原因是________．

（3）經射線衍射測得化合物的晶體結構，其局部結構如圖所示．

①從結構角度分析， 中兩種陽離子的相同之處為________，不同之處為________．（填標號）

．中心原子的雜化軌道類型 ．中心原子的價層電子對數

．立體結構 ．共價鍵類型

②中陰離子中的鍵總數為________個．分子中的大鍵可用符號表示，其中代表參與形成的大鍵原子數， 代表參與形成的大鍵電子數（如苯分子中的大鍵可表示為Π），則中的大鍵應表示為________．

③圖中虛線代表氫鍵，其表示式為、________、________．

（4）的晶體密度為，其立方晶胞參數為，晶胞中含有個單元，該單元的相對質量為，則的計算表達式為________．

Answer 1

【答案】 同周期元素隨核電荷數依次增大，原子半徑逐漸變小，得電子能力逐漸增強，故結合一個電子釋放出的能量依次增大 N原子的2p軌道處于較穩定的半充滿狀態，所以不易結合一個電子 ABD C 5 (H3O+)O-H…N()

【解析】（1）氮原子價層電子對的軌道表達式（電子排布圖）為．

（2）第二周期除氮元素外，其他元素的自左而右依次增大的原因是：同周期元素隨核電荷數依次增大，原子半徑逐漸變小，得電子能力逐漸增強，故結合一個電子釋放出的能量依次增大；氮元素的呈現異常的原因是：N原子的2p軌道處于較穩定的半充滿狀態，所以不易結合一個電子．

（3）①從結構角度分析， 中兩種陽離子（銨根離子和水合氫離子）的相同之處有中心原子的雜化軌道類型都是sp3雜化、中心原子的價層電子對數都是4、共價鍵類型都是極性鍵等3個方面，故選ABD；不同之處為離子的立體結構不同，銨根離子為正四面體、水合氫離子為三角錐形，故選C．

②由的結構示意圖可知，其中陰離子中的鍵總數為5個，每個N形成2個鍵，每個N原子還剩余1個2p軌道的電子， 帶一個單位的負電荷（得到一個電子），所以共有5個N原子、6個電子參與形成大鍵， 中的大鍵應表示為．

③圖中虛線代表氫鍵，由圖可知，R中共有3種氫鍵，其表示式分別為、、(H3O+)O-H…N()．

（4）的晶體密度為，其立方晶胞參數為，晶胞中含有個單元，該單元的相對質量為，則NA個晶胞的質量和體積分別為和，所以晶體的密度，解之得， 的計算表達式為．