题目内容
【题目】B、N、Ti、Fe都是重要的材料元素，其单质及化合物在诸多领域中都有广泛的应用。
（1）基态Fe2＋的电子排布式为_____；Ti原子核外共有________种运动状态不同的电子。
（2）BH3分子与NH3分子的空间结构分别为_________；BH3与NH3反应生成的BH3·NH3分子中含有的化学键类型有_______，在BH3·NH3中B原子的杂化方式为________。
（3）N和P同主族。科学家目前合成了N4分子，该分子中N—N—N键的键角为________；N4分解后能产生N2并释放出大量能量，推测其用途___________。(写出一种即可)
（4）NH3与Cu2＋可形成[Cu(NH3)4]2＋配离子。已知NF3与NH3具有相同的空间构型，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是____。
（5）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图所示。化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是______。化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为________。
【答案】1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 或[Ar]3d6 22 平面正三角形、三角锥形 共价键、配位键 sp3 60° 制造火箭推进剂或炸药(其他合理答案均可) F 的电负性比 N 大，N—F 成键电子对偏向 F，导致 NF3 中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键 化合物乙分子间存在氢键 N>O>C
【解析】
(1)铁为26号元素，原子失去最外层4s能级2个电子，形成Fe2+，据此书写核外电子排布式，核外的每个电子的运动状态均不同；
(2)NH3分子中氮原子含有孤电子对，BF3分子中B元素不含孤电子对，导致其空间构型不同；根据价层电子对互斥理论确定BF3的分子空间构型；
(3)N4分子与P4结构相似，为正四面体构型，每个面均为正三角形；N4分解后能产生N2并释放出大量能量，据此判断用途；
(4)NF3中N-F成键电子对偏向于F原子，N原子上的孤对电子难与铜离子形成配离子；
(5)氢键的存在导致物质熔沸点升高；化合物乙中能形成sp3杂化的原子有C、N、O元素，同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，据此排序。
(1)铁原子失去最外层4s能级2个电子，形成Fe2+，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6；Ti元素原子核外有22个电子，所以原子中运动状态不同的电子共有22种，故答案为：1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6；22；
(2)NH3分子中氮原子含有孤电子对，BF3分子中B元素不含孤电子对，BF3中B原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以BF3为平面三角形构型，NH3中N原子含有3个σ键和1个孤电子对，所以NH3为三角锥构型；BF3NH3分子中含有的化学键类型有共价键、配位键；在BF3NH3中B原子的价层电子对数为4+0=4，杂化方式为sp3，故答案为：平面正三角形；三角锥型；共价键、配位键；sp3；
(3)N4分子中N原子形成3个σ键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，N原子采取sp3杂化，每个面为正三角形，N-N 键的键角为60°；N4分解后能产生N2并释放出大量能量，可以制造火箭推进剂或炸药，故答案为：60°；制造火箭推进剂或炸药；
(4)F的电负性大于N元素，NF3中N-F成键电子对偏向于F原子，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，N原子上的孤对电子难与铜离子形成配离子，所以NF3不易与Cu2+形成配离子，故答案为：F的电负性比N大，N-F成键电子对偏向F，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键；
(5)氢键的存在会导致物质熔沸点升高，乙中含有分子间氢键、甲不含氢键，所以化合物乙熔沸点高于甲；化合物乙中能形成sp3杂化的原子有C、N、O元素，同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能N＞O＞C，故答案为：化合物乙分子间存在氢键；N＞O＞C。
