Question

【题目】氮族元素及其化合物应用广泛。如合成氨、磷肥等化学肥料促进了粮食产量的极大提高。

(1)在基态31P原子中，核外存在_____对自旋相反的电子，核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为_____形。与31P同周期且相邻的元素的第一电离能由大到小的顺序为_____。

(2)液氨中存在电离平衡2NH3NH4++NH2﹣，体系中三种微粒中N原子的杂化方式为_____，NH2﹣的立体构型为_____，与NH4+互为等电子体的分子为_____。

(3)苯胺 与甲苯 的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(﹣5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(﹣95℃)、沸点(110.6℃)，原因是_____。

(4)我国科学工作者实现世界首次全氮阴离子(N5﹣)金属盐Co(N5)2(H2O)44H2O的合成，其结构如图所示，Co2+的配位数为_____；N5﹣的化学键类型为_____。

(5)把特定物质的量之比的NH4Cl和HgCl2在密封管中一起加热时，生成晶体X，其晶胞的结构图及晶胞参数如图所示。则晶体X的密度为_____ g/cm3(设阿伏加德罗常数的值为NA，列出计算式)。

Answer 1

【答案】6 哑铃（纺锤） P＞S＞Si sp 3 杂化 V 形 CH4、SiH4 苯胺分子间存在氢键 6 σ键、π键

【解析】

(1)、根据31P原子的电子排布1s22s22p63s23p2解答；

(2)、根据价层电子对互斥理论解答；

(3)、同为分子晶体，且相对分子质量差较小，而熔沸点相差较大，则可能是存在分子间氢键；

(4)、根据图示可以确定物质中存在的化学键；

(5)、由均摊法可知，1个晶胞中Hg2+数目为1，NH4+数目为1，Cl﹣数目为3，晶体密度ρ＝，据此计算。

（1）31P原子的电子排布是1s22s22p63s23p2，可知核外存在6对自旋相反的电子，最外层为p轨道，电子云轮廓图为哑铃（纺锤）形。与P同周期相邻的元素为Si、S，同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，P元素原子3p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能：P＞S＞Si。

故答案为：6；哑铃（纺锤）； P＞S＞Si；

（2）NH3中心原子N电子对数＝（5﹣1×3）+3＝4，杂化方式为sp 3；NH4+中心原子N电子对数＝（5﹣1﹣1×4）+4＝4，杂化方式为sp 3；NH2﹣中心原子N电子对数＝（5+1﹣1×2）+2＝4，杂化方式为sp 3，孤电子对数为2，空间构型为V形。等电子体为原子数相等和电子数相等的原子团，NH4+含有5个原子，电子数为10，与NH4+互为等电子体的分子为CH4、SiH4等

故答案为：sp 3 杂化； V 形；CH4、SiH4；

（3）苯胺）的晶体类型是分子晶体，构成微粒为分子，苯胺与甲苯（）的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（﹣5.9℃）、沸点（184.4℃）分别高于甲苯的熔点（﹣95.0℃）、沸点（110.6℃），原因是苯胺分子之间存在氢键，

故答案为：苯胺分子间存在氢键；

（4）由图知，Co（N5）2（H2O）44H2O中Co2+连接2个（N5﹣）和4个H2O，其配位数为6，N5﹣存在的化学键为σ键、π键。

故答案为：6； σ键、π键；

（5）由均摊法可知，1个晶胞中Hg2+数目为1，NH4+数目为8×＝1，Cl﹣数目为4×+2＝3，晶胞质量m＝＝，晶胞体积V＝a×10﹣10×a×10﹣10×c×10﹣10＝a2c×10﹣30，晶体X的密度ρ＝＝g/cm3，

故答案为：。