题目内容

叠氮化钠（NaN3）是一种无色晶体，常见的两种制备方法为2NaNH2＋N2O＝NaN3＋NaOH＋NH3，3NaNH2＋NaNO3＝NaN3＋3NaOH＋NH3↑。

回答下列问题：
（1）氮所在的周期中，电负性最大的元素是________，第一电离能最小的元素是_______。
（2）基态氮原子的L层电子排布图为_______________。
（3）与N3－互为等电子体的分子为__________（写出一种）。依据价层电子对互斥理论，NO3－的空间构型为_____________。
（4）氨基化钠（NaNH2）和叠氮化钠（NaN3）的晶体类型为_________________。叠氮化钠的水溶液呈碱性，用离子方程式表示其原因：_____________________________。
（5）N2O沸点（－88．49℃）比NH3沸点（－33．34℃）低，其主要原因是__________________。
（6）安全气囊的设计原理为6NaN3＋Fe2O3 3Na2O＋2Fe＋9N2↑。
①氮分子中σ键和π键数目之比为________________________。
②铁晶体中存在的化学键类型为__________________________。
③铁晶体为体心立方堆积，其晶胞如图所示，晶胞边长为a cm，该铁晶体密度为___________（用含a、NA的表达式表示，其中NA为阿伏加德罗常数）。
（1）氟（或F）（1分） 锂（或Li）（1分）
（2）（2分）
（3）CO2或N2O（1分）　平面三角形（1分）
（4）离子晶体（1分）　N3?+H2OHN3+OH?（2分）
（5）氨分子之间存在氢键（N2O分子间只存在范德华力，氢键作用较强）（2分）
（6）1∶2（1分） 金属键（1分） 　112/NA·a3 g·cm-3（2分）　　


试题分析：（1）根据同周期元素性质递变规律判断，氮所在的周期中，电负性最大的元素是氟，第一电离能最小的元素是锂；（2）基态氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3，L层电子排布图为；（3）根据等电子体的概念判断，与N3－互为等电子体的分子为CO2或N2O；依据价层电子对互斥理论，NO3－的中心原子有三对价电子，空间构型为平面三角形；（4）氨基化钠（NaNH2）和叠氮化钠（NaN3）的晶体类型为离子晶体；叠氮化钠为强碱弱酸盐，其中叠氮酸根水解，水溶液呈碱性，用离子方程式表示其原因：N3—+H2OHN3+OH—；（5）N2O沸点（－88．49℃）比NH3沸点（－33．34℃）低，其主要原因是氨分子之间存在氢键（N2O分子间只存在范德华力，氢键作用较强）；（6）①氮分子中含有氮氮三键，含有1个σ键和和2个π键，数目之比为1∶2；②铁晶体为金属晶体，存在的化学键类型为金属键；③铁晶体为体心立方堆积，其晶胞如图所示，晶胞边长为a cm，该铁晶体密度为___________（用含a、NA的表达式表示，其中NA为阿伏加德罗常数）。缺少晶胞结构无法进行解析！
练习册系列答案
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A、B、C、D、E为前四周期元素，原子序数依次增大。基态A原子的核外电子占据4个原子轨道；B与C同主族，大气平流层中单质B3浓度减少会致人患皮肤癌增加；D是前四周期元素中第一电离能最小的元素；E的合金是当今用量最大的合金。

（1）E在同期表中的位置是       ，其基态原子的简化电子排布式为            。
（2）CB的立体构型是      。
（3）D2C的晶胞结构与CaF2晶胞（如图）相似，则Y应为    （填离子符号）；D2C的熔点比CaF2熔点                  （填“高”、“低”或“无法比较”）。
氧元素与多种元素具有亲和力，所形成化合物的种类很多。
(1)氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为________。氧元素与氟元素能形成OF2分子，该分子的空间构型为________。
(2)根据等电子原理，在NO2+离子中氮原子轨道杂化类型是________；1 mol O22+中含有的π键数目为________个。
(3)氧元素和过渡元素可形成多种价态的金属氧化物，如和铬可生成Cr2O3、CrO3、CrO5等。Cr3＋基态核外电子排布式为________。

(4)钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其晶体结构如图所示，则该钙的氧化物的化学式为________。
(5)下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是________。
A．H2OB．CO2C．SO2D．BeCl2
(6)O3分子是否为极性分子？________。
Ⅰ.铬位于第四周期ⅥB族，主要化合价+2，+3 ，+6，单质硬度大，耐腐蚀，是重要的合金材料。
（1）基态铬原子的价电子排布图___________，CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是________(填“极性”或“非极性”)分子。
（2）CrCl3·6H2O实际上是配合物，配位数为6，其固体有三种颜色，其中一种浅绿色固体与足量硝酸银反应时，1mol固体可生成2mol氯化银沉淀，则这种浅绿色固体中阳离子的化学式____________。
Ⅱ.砷化镓为第三代半导体材料，晶胞结构如图所示，

（3）砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃下反应制得，反应的化学方程式    为           。  
（4）AsH3空间构型为                     。
已知(CH3)3Ga为非极性分子，则其中镓原子的杂化方式是_______。
（5）砷化镓晶体中最近的砷和镓原子核间距为a cm，砷化镓的摩尔质量为b g/mol，阿伏伽德罗常数值为NA，则砷化镓晶体密度的表达式_________ g/cm3。
第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。
（1）①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为____________。
②下列叙述不正确的是________。（填字母）
A．因为HCHO与水分子间能形成氢键，所以CH2O易溶于水
B．HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C．C6H6分子中含有6个σ键和1个大π键，C2H2是非极性分子
D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式________。
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是________________________________________________________________________。
②六氰合亚铁离子[Fe（CN）6]4 －中不存在________。
A．共价键　B．非极性键　C．配位键　
D．σ键　E．π键
写出一种与 CN－互为等电子体的单质的分子式________。
（3）根据元素原子的外围电子排布特征，可将周期表分成五个区域，其中Ti属于________区。
（4）一种Al—Fe合金的立体晶胞如图所示。请据此回答下列问题：

①确定该合金的化学式____________。
②若晶体的密度为ρ g/cm3，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离（用含ρ的代数式表示，不必化简）为__________cm。
研究物质的微观结构，有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题：
（1）C、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是___________________________，
C60和金刚石都是碳的同素异形体，二者相比，熔点高的是________，原因是____________________________。
（2）A、B均为短周期金属元素，依据表中数据，写出B的基态原子的电子排布式：________________。
电离能/（kJ·mol－1）
I1
I2
I3
I4
A
932
1 821
15 390
21 771
B
738
1 451
7 733
10 540
 
（3）过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般地，d0或d10排布无颜色，d1～d9排布有颜色。如[Co（H2O）6]2＋显粉红色。据此判断：[Mn（H2O）6]2＋________（填“无”或“有”）颜色。
（4）利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe（CO）5等。
①COCl2分子的结构式为，每个COCl2分子内含有________个σ键，________个π键，其中心原子采取________杂化轨道方式。
②Fe（CO）5在一定条件下发生分解反应：Fe（CO）5（s）=Fe（s）＋5CO（g）。反应过程中，断裂的化学键只有配位键，则形成的化学键类型是________。
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48。X是有机物主要组成元素。X的一种1∶1型气态氢化物分子中既有σ键又有π键。Z是金属元素,Z的核电荷数小于28,且次外层有2个未成对电子。
(1)X在该氢化物中以　　　　方式杂化。X和Y形成的化合物的熔点应该　　　　(填“高于”或“低于”)X氢化物的熔点。 
(2)Y在周期表中位于　　　　　　　　　　　　;Z4+的核外电子排布式为　　　　。 
(3)工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M(M可看作一种含氧酸盐)。经X射线分析,M晶体的最小重复单位为正方体(如图),边长为4.03×10-10 m,顶点位置为Z4+所占,体心位置为Ba2+所占,所有棱心位置为O2-所占。

①制备M的化学反应方程式是　　　　　　　　　　　　(Z用元素符号表示)。 
②在M晶体中,Ba2+的氧配位数(Ba2+周围等距且最近的O2-的数目)为　　　　。 
③晶体M密度的计算式为ρ=　　　　　　　　　　(Z相对原子质量为48)。
汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户，汽车尾气的污染问题也成为当今社会急需解决的问题。为使汽车尾气达标排放，催化剂及载体的选择和改良是关键。目前我国研制的稀土催化剂催化转化汽车尾气示意图如图甲：

　　　　　　　甲　　　　　　　　　　乙
（1）下列有关说法正确的是________。
A．C3H8中碳原子都采用的是sp3杂化
B．O2、CO2、N2都是非极性分子
C．每个N2中，含有2个π键
D．CO的一种等电子体为NO＋，它的电子式为[：N??O：]＋
（2）CO与Ni可生成羰基镍[Ni（CO）4]，已知其中镍为0价，镍原子在基态时，核外电子排布式为_____________________；[Ni（CO）4]的配体是________，配位原子是________。
（3）Zr原子序数为40，价电子排布式为4d25s2，它在周期表中的位置是________。
（4）为了节省贵重金属并降低成本，也常用钙钛矿型复合氧化物催化剂。一种复合氧化物晶体结构如图乙，则与每个Sr2＋紧邻的O2－有________个。
砷(As)在地壳中含量不大,但砷的化合物却是丰富多彩。
(1)基态砷原子的电子排布式为　　　　;砷与溴的第一电离能较大的是　　　　。 
(2)AsH3是无色稍有大蒜味的气体。AsH3的沸点高于PH3,其主要原因是　。 
(3)Na3AsO4可作杀虫剂。As的空间构型为　　　　,与其互为等电子体的一种分子为　　　　。 
(4)某砷的氧化物俗称“砒霜”,其分子结构如图所示。该化合物的化学式为　　　　,As原子采取　　　　杂化。 

(5)GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与金刚石相似。GaAs晶体中,每个As与　　　　个Ga相连,As与Ga之间存在的化学键有　　　　(填字母)。 
A．离子键B．σ键C．π键D．氢键　E.配位键　F.金属键　G.极性键

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