Question

12．氮元素可形成卤化物、叠氮化物及络合物．
（1）NF₃构型为三角锥体，沸点为-129℃，可在铜催化作用下由F₂和过量NH₃反应得到，NF₃属于分子晶体，写出制备NF₃的化学反应方程式：4NH₃+3F₂$\frac{\underline{\;铜\;}}{\;}$NF₃+3NH₄F；
（2）氢叠氮酸（HN₄）是一种弱酸，它的酸性类似于醋酸，微弱电离出H⁺和N₃^-．
①与N₃^-互为等电子体的分子、离子有N₂O或CO₂或CS₂或BeCl₂、SCN^-或OCN^-或CNO^-（各举1例），由此可推知N₃^-的空间构型是直线型；
②叠氮化物、氯化物能与Fe³⁺及Cu²⁺及Co³⁺等形成络合物，如：[Co（N₃）（NH₃）₃]SO₄、Fe（CH）₆^4-，写出钴原子在基态时的价电子排布式：3d ⁷4s²；：[Co（N₃）（NH₃）₃]SO₄中钴的配位数为6，CN^-中C原子的杂化类型是sp．

Answer 1

分析 （1）根据沸点判断晶体类型；根据反应物、生成物、反应条件写相应的方程式；
（2）①根据等电子体的定义分析；根据空间构型的判断方法判断；
②根据基态原子的价电子排布式书写规则书写；根据配位数的判断方法判断；根据杂化类型的判断方法判断；

解答 解：（1）NF₃的沸点较低，所以是分子晶体；在铜催化作用下由F₂和过量NH₃反应生成NF₃和NH₄F，所以反应方程式为：
4NH₃+3F₂$\frac{\underline{\;铜\;}}{\;}$NF₃+3NH₄F，故答案为：分子；4NH₃+3F₂$\frac{\underline{\;铜\;}}{\;}$NF₃+3NH₄F；
（2）①N₃^-含有三个原子22个电子，与其等电子体的分子有N₂O或CO₂或CS₂或BeCl₂，与其等电子体的离子有 SCN^-或OCN^-或CNO；N₃^-与CO₂是等电子体，具有相同的价电子数，它们具有相似的化学结构，二氧化碳是直线型分子，所以N₃^-的空间构型是直线型．
故答案为：N₂O或CO₂或CS₂或BeCl₂； SCN^-或OCN^-或CNO^-；直线；
②钴是37号元素，其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d⁷4s²，所以其原子在基态时的价电子排布式为3d ⁷4s²；
其配位数是1+5=6；CN^-中价层电子对数=1+$\frac{1}{2}$=2，所以采取sp杂化．
故答案为：3d ⁷4s²；6；sp；

点评 本题考查了配位数、分子的空间构型等知识点，分子的空间构型、分子中原子的杂化类型的判断是每年高考的热点，对此知识点一定掌握；元素第一电离能的规律中，要注意异常现象并会解释原因．