Question

【题目】某盐的组成可表示为3[H3ON5]:3[NH4N3]·NH4Cl。回答下列问题

（1）氯原子的电子排布式为________________________.

（2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_____________；氮元素的E1呈现异常的原因是_____________。

（3）经X射线衍射测得化合物3[H3ON5]·3NH4N5]·NH4Cl的晶体结构,其局部结构如图(b)所示

①H3O+中心原子的杂化类型为___________，NH4+的空间构型为_________。

②3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4C1中阴离子N5-中的键总数为______个。分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为),则N5-中的大键应表示为____________________。

③图(b)中虚线代表氢键,其中表示式为(NH4)N一H……Cl、_______、______。

（4）3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4Cl的晶体密度为dg.cm-3,其立方晶胞参数为a nm,晶胞中含有y个3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4Cl单元,该单元的相对质量为M,则y的计算表达式为________.

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p5 同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量(E1)依次增大 N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子 sp3杂化 正四面体 5 (H3O＋)O—H…N(N) (NH)N—H…N(N) （或：×10－21）

【解析】（1）氯原子的核电荷数为17，其电子排布式为1s22s22p63s23p5 ；正确答案：1s22s22p63s23p5。

（2）同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合1个电子释放出的能量依次增大，氮原子的2p轨道为半充满状态，具有稳定性；正确答案：同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量(E1)依次增大；N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子。

（3）①H3O+中价层电子对个数都是3且含有一对孤电子对，所以为三角锥形结构，中心原子的杂化类型为sp3杂化，NH4+中价层电子对个数是4且不含孤电子对，其空间构型为正四面体；正确答案：sp3；正四面体。

②如图2所示，3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4C1中阴离子N5-中的键总数为5个，根据已知信息，N5-中参与形成大键的原子数且5，形成大键的电子数为6，所以N5-中的大键表示为；正确答案:5； 。

③图(b)中虚线代表氢键，其中表示式为(NH4)N一H……Cl、(H3O＋)O—H…N(N) 、(NH)N—H…N(N) ；正确答案：(H3O＋)O—H…N(N) 、(NH)N—H…N(N) 。

（4）晶胞体积V=(a×10-7)3cm3, 晶胞质量为m=y×M/NA，密度为ρ=m/V，所以y=×10－21；正确答案：（或：×10－21）。