Question

2007年8月《地球学报》杂志报道，利用氮、氧及氮、硼同位素技术，通过测定可知地下硝酸盐来源的水污染情况。完成下列填空：
（1）关于¹⁴N与¹⁵N的正确说法是           ；
a、自然界氮元素中¹⁴N的含量：空气中大于地壳中   b、单质：¹⁴N₂与¹⁵N₂互为同位素
c、电子层结构：¹⁴N与¹⁵N完全相同                d、原子半径：¹⁴N小于¹⁵N
与N元素同周期且最外层有2个未成对电子的元素相互组成的化合物属于           分子。（填：“极性”、“非极性”、“极性或非极性”）
（2）NH₃与H₂O分别能与H⁺ 结合成NH₄⁺与H₃O⁺。与NH₄⁺具有相同空间构型的微粒是             ；
a、H₃O⁺            b、CH₄          c、P₄            d、NH₃
分子中的键角：CH₄        P₄（填：“＞”、“=”或“< ”）。
（3）H₃O⁺ 与NH₄⁺ 的水溶液均显酸性。用离子方程式表示NH₄⁺ 水溶液显酸性的原因：
                                                    。
（4）使用N、O、 B同位素，并结合水化学分析，将更有利于对测定结果的解释。写出B原子的最外层电子排布式                 ；B原子核外的电子处在          个不同的能级上。

Answer 1

（1）c（1分）；极性或非极性（1分）（2）b、c（1分×2）；﹥（1分）（3）NH₄⁺+H₂ONH₃·H₂O+H⁺（1分）（4）2s²2p¹ （1分）；3（1分）

解析试题分析：（1）a、同位素原子在元素中所占的比例是不变的，所以自然界氮元素中¹⁴N的含量：空气中=地壳中，故a错误；b、¹⁴N₂与¹⁵N₂都是原子，不是同位素，故b错误；c、¹⁴N与¹⁵N的核外电子数都为7，电子层结构完全相同，故c正确；d、¹⁴N小于¹⁵N的核外电子数都为7，核外电子数相等，半径相等，故d错误；故选：c；先与N元素同周期且最外层有2个未成对电子的元素有C、O两种，形成的化合物有：CO和CO₂；CO原子间以共价键结合，分子里电荷分布不均匀，正负电荷中心不重合，为极性分子；CO₂原子间以共价键结合，分子里电荷分布均匀，正负电荷中心重合，为非极性分子，
故答案为：极性或非极性；（2）NH₄⁺的空间结构为正四面体；H₃O⁺、CH₄、P₄、NH₃的空间结构为三角锥形、正四面体、正四面题、三角锥形，所以微粒与NH₄⁺具有相同空间构型的微粒是CH₄、P₄，故选：b、c；CH₄分子中键角为109.5°，P₄分子中键角为69°，分子中的键角：CH₄＞P₄，故答案为：＞；（3）NH₄⁺水解NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，使溶液呈酸性，故答案为：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；（4）B原子的最外层电子数为3，最外层电子排布式为：2s²2p¹；B原子核外电子排布式：1S²2s²2p¹，核外的电子处在3个不同的能级上，故答案为：2s²2p¹；3。
考点：本题主要考查了同位素、分子的极性、离子的空间结构，难度不大，注意知识的积累。