题目内容

【化学 ——选修3：物质结构】（15分）

氮元素可形成卤化物、叠氮化物及络合物等。

(1)NF3构型为三角锥形，沸点为－129 ℃；可在铜催化作用下由F2和过量NH3反应得到。NF3属于________晶体.

(2)氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸，它的酸性类似于醋酸，微弱电离出H＋和N。

①与N互为等电子体的分子、离子有______、________(各举1例)，由此可推知N 的空间构型是______形。

②叠氮化物、氰化物能与Fe3＋、Cu2＋及Co3＋等形成络合物，如Co[(N3)(NH3)5]SO4、[Fe(CN)6]4－。写出钴原子在基态时的价电子排布式：__________。如Co[(N3)(NH3)5]SO4、中钴的配位数为________，CN－中C原子的杂化类型是________。

(3)由叠氮化钠(NaN3)热分解可得纯N2：2NaN3(s)===2Na(l)＋3N2(g)，有关说法正确的是________(选填序号)。

A．NaN3与KN3结构类似，前者晶格能较小

B．第一电离能(I1)：N>P>S

C．钠晶胞结构如图，该晶胞分摊2个钠原子

D．常温下，氮气很稳定，是因为氮的电负性小

 

(1) 分子  ( 1分 ) 　 

(2)  ①N2O或CO2　 ( 2分 ) OCN－或CNO－　( 2分 )   直线　( 2分 )

②3d74s2　( 2分 )  6　( 2分 )sp杂化　( 2分 )

(3)BC    ( 2分 )

解析:略

 

练习册系列答案
相关题目
【化学--选修3：物质结构与性质】
VA族的氮、磷、砷（As）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含VA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途．请回答下列问题：
（1）白磷单质的中P原子采用的轨道杂化方式是
sp3
sp3
；
（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为
N＞P＞As
N＞P＞As
；
（3）As原子序数为
33
33
，其核外M层和N层电子的排布式为
3s23p63d104s24p3
3s23p63d104s24p3
；
（4）NH3的沸点比PH3
高
高
（填“高”或“低”），原因是
NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间仅有较弱的范德华力
NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间仅有较弱的范德华力
．
PO43-离子的立体构型为
正四面体
正四面体
；
（5）H3PO4的K1、K2、K3分别为7.6×10-3、6.3×10-8、4.4×10-13．硝酸完全电离，而亚硝酸K=5.1×10-4，请根据结构与性质的关系解释：
①H3PO4的K1远大于K2的原因
第一步电离出的氢离子抑制第二步的电离
第一步电离出的氢离子抑制第二步的电离
；
②硝酸比亚硝酸酸性强的原因
硝酸中N呈+5价，N-O-H中O的电子更向N偏移，导致其越易电离出氢离子
硝酸中N呈+5价，N-O-H中O的电子更向N偏移，导致其越易电离出氢离子
；
（6）NiO晶体结构与NaCl晶体类似，其晶胞的棱长为a cm，则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为
2
2
a
2
2
a
cm（用含有a的代数式表示）．
在一定温度下NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”（如图），可以认为氧离子作密致单层排列，镍离子填充其中，列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为
1.83×10-3
1.83×10-3
g （氧离子的半径为1.40×10-10m）
【化学--选修3：物质结构与性质】
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48．X的一种1：2型氢化物分子中既有σ键又有π键，所有原子共平面．Z是金属元素，Z的单质和化合物有广泛的用途．已知Z的核电荷数小于28，且次外层有2个未成对电子．工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制化合物M（M可看做一种含氧酸盐）．经X射线分析，M晶体的最小重复单元为正方体（如图），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）Y2+的结构示意图
；Z的价层电子排布式为
3d24s2
3d24s2
．
（2）X在该氢化物中以
sp2
sp2
方式杂化；X和Y形成的化合物YX2的电子式为
．
（3）①制备M的化学反应方程式是
TiO2+BaCO3
 高温 
.
 
BaTiO3+CO2↑
TiO2+BaCO3
 高温 
.
 
BaTiO3+CO2↑
；
②在M晶体中，若将Z4+置于立方体的体心，Ba2+置于立方体的顶点，则O2-处于立方体的
面心
面心
；
③已知O2-半径为1.4×10-10 m，Z4+的半径为6.15×10-11m，阿佛加德罗常数为NA，则M的密度为
233g/mol
(4.03×10-8 cm)3NA
233g/mol
(4.03×10-8 cm)3NA
g?cm-3．（不必化简）
【化学--选修3物质结构与性质】
W、Y、Z、Q、R是周期表中前四周期的元素，且原子序数依次增大．W原子核外有2个未成对电子，Q是电负性最大的元素，R元素的原子核外的未成对电子数是W原子核外未成对电子数的2倍．请回答下列问题（答题时，W、Y、Z、Q、R用所对应的元素符号表示）：
（l）W、Y、Z 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为
 
．在上述三种元素的原子中，写出与WZ2互为等电子体的分子式
 
．
（2）已知Y2Q2分子存在如下所示的两种结构（球棍模型，短线不一定代表单键）
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该分子中Y原子的杂化方式是
 
杂化．
（3）W2-2阴离子的电子式为
 
，Z原子最外层电子排布式为
 
．
（4）YQ3分子的空间构型为
 
，Y和Q两元素的氢化物的沸点相比较，高者是
 
 （写分子式）．往硫酸铜溶液中通入过量的YH3（Y的氢化物分子式），可生成配离子[Cu（YH3）4]2+，但YQ3不易与Cu2+形成配离子，其原因是
 
．
（5）科学家通过X射线探明RZ的晶体结构与NaCl晶体结构相似．那么在RZ晶体中距离R2+最近且等距离的R2+有
 
个．若在RZ晶体中阴阳离子间最近距离为a cm，晶体密度为ρg/cm3，则阿伏伽德罗常数NA的表达式为
 
mol-1．
（6）已知非整数比化合物R0.95Z，其晶体结构与NaCI相似，但由于R、Z离子个数比小于1：1，故晶体存在缺陷．R0.95Z可表示为
 

A、R
 
2+
0.45
R
 
3+
0.5
Z      B、R
 
2+
0.25
R
 
3+
0.70
Z     C、R
 
2+
0.15
R
 
3+
0.80
Z      D、Fe2+0.85Fe3+0.1O．
【化学--选修3物质结构与性质】
X、Y、Z、W、R为前四周期原予序数依次增大的五种元素，X、Y、Z、W为同一周期相邻元素，Z元素原子核外电子的运动状态共有8种；R元素与比它核电荷数大的另外两种元素位于第四周期同一族．
（l）X的一种核素用于鉴定文物年代，该核素的符号为
 
．
（2）X、Y、Z、W四种元素第一电离能由大到小的顺序为
 
（用元素符号表示）．
（3）用氢键表示式写出W的气态氢化物水溶液中不同种分子间存在的氢键
 
．
（4）Y的一种氢化物分子中共有18个电子，该分子中存在的共价键类型有
 
（填选项字母）．
A．非极性键 B．极性键C．S-SO- 键D．S-PO-键E．p-p键 F．s-sP3O-键 G．SP3-sP3O-键H．SP3-3P3π键
（5）R的基态原子的价层电子排布式为
 
，R元素位于周期表的
 
区．精英家教网
（6）R单质的晶体在不同温度下有两种原子堆积方式，晶胞分别如图所示．图A中原子堆积方式为
 
，A、B中实际含有的R原子个数之比
 
．A、B晶胞的棱长分别为a cm和b cm，则A、B两种晶体的密度之比为
 
．
【化学--选修3：物质结构与性质】
已知：①A的简单阴离子核外有2个电子，B元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍，E原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于分子晶体，F元素原子序数为26．
②X、Y和Z为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表：
电离能/kJ?mol-1 I1 I2 I3 I4
X 496 4562 6912 9543
Y 738 1451 7733 10540
Z 578 1817 2745 11578
回答下列问题：
（1）B元素原子核外已成对电子数是未成对电子数的
 
倍．
（2）X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为
 
（用元素符号表示）．
（3）分子式为A2B、A2E的两种物质中
 
更稳定（用化学式表示），原因是
 
．
（4）X的氯化物的熔点比Y的氯化物的熔点
 
，原因是
 
．
（5）F的氯化物FCl3与KSCN溶液反应显红色，该反应的离子方程式为
 
．等电子体指的是原子总数相同．价电子总数相同的分子．离子或基团，据此定义写出离子SCN-的一种等电子体
 
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（6）F的一种常见配合物F（CO）3常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断F（CO）3的晶体类型为
 
．F元素的单质晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示．在面心立方晶胞中F原子的配位数为
 
，体心立方晶胞的密度可表示为
 
．（F的原子半径为r）

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