题目内容

12.氮、硫、氯、钠、铝、铁及其化合物是研究基本概念和基本理论的重要载体.
(1)角“>”“<”或“=”填空:
性质第一电离能熔点半径键能
对象S<ClNa<AlN3->Al3+N=N<N≡N
(2)在N、S、Cl的含氧酸的阴离子中,空间构型呈三角锥形的有SO32-、ClO3-(填离子符号);在NH3、H2S中,键角较大的是NH3,理由是氨气电子中含有1对孤对电子,H2S分子中含有2对孤对电子,孤电子对越多,对成键电子对的排斥越大,键角越小.
(3)(SCN)2分子中每个原子最外层都达到稳定结构,(SCN)2分子中σ键和π键数目之比为5:4.
(4)某种磁性氮化铁晶胞如图所示.
①该晶体的化学式为Fe4N.
②已知该晶胞体积为V cm3,该晶胞的密度为$\frac{238}{V{N}_{A}}$g•cm-3(NA表示阿伏加德罗常数的值).

分析 (1)同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA族的第一电离能高于同周期相邻元素的;
离子电荷越多、离子半径越小,金属键越强,金属晶体的熔点越高;
电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小;
同周期元素形成的共价键,三键的键能高于双键的键能;
(2)空间构型呈三角锥形说明价层电子对数为4,含有一对孤对电子,中心原子连接原子数目为3;
孤对电子之间排斥作用大于孤对电子与成键电子层之间的排斥作用,孤对电子与成键电子的排斥力比成键电子之间排斥力大;
(3)(SCN)2分子中每个原子最外层都达到稳定结构,其结构式为N≡C-S-S-C≡N;
(4)①晶胞中N原子处于体心,Fe原子处于顶点与面心,利用均摊法计算原子数目,进而确定化学式;
②结合晶胞中含有原子数目表示出晶胞质量,再根据ρ=$\frac{m}{V}$计算.

解答 解:(1)同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA族的第一电离能高于同周期相邻元素的,故第一电离能S<Cl,
铝离子电荷多钠离子的,而铝离子比较小于钠离子,故金属Al中金属键更强,则熔点Na<Al,
电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:N3->Al3+,
同周期元素形成的共价键,三键的键能高于双键的键能,即键能N=N<N≡N,
故答案为:<;<;>;<;
(2)空间构型呈三角锥形说明价层电子对数为4,含有一对孤对电子,中心原子连接原子数目为3,在N、S、Cl的含氧酸的阴离子中,空间构型呈三角锥形的有SO32-、ClO3-,
H2S分子中含有2对孤对电子,氨气电子中含有1对孤对电子,孤对电子之间排斥作用大于孤对电子与成键电子层之间的排斥作用,所以键角由大到小排列的顺序NH3>H2S,
故答案为:SO32-、ClO3-;NH3;氨气电子中含有1对孤对电子,H2S分子中含有2对孤对电子,孤电子对越多,对成键电子对的排斥越大,键角越小;
(3)(SCN)2分子中每个原子最外层都达到稳定结构,其结构式为N≡C-S-S-C≡N,分子中σ键和π键数目之比为5:4,
故答案为:5:4;
(4)①晶胞中N原子处于体心,晶胞中含有1个N原子,Fe原子处于顶点与面心,晶胞中Fe原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,故化学式为:Fe4N,
故答案为:Fe4N;
②晶胞质量为$\frac{56×4+14}{{N}_{A}}$g,晶胞体积为V cm3,该晶胞的密度为 $\frac{56×4+14}{{N}_{A}}$g÷V cm3=$\frac{238}{V{N}_{A}}$g•cm-3,
故答案为:$\frac{238}{V{N}_{A}}$.

点评 本题是对物质结构与性质的考查,涉及电离能、微粒半径比较、熔沸点比较、空间构型、化学键、晶胞计算等,注意同周期第一电离能异常情况,掌握均摊法进行有关晶胞计算,理解根据价层电子对互斥理论判断键角问题.

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/ml
H2C2O4溶液
/ml
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Ⅰ8.005.003.0020 
Ⅱ8.005.003.0030 
Ⅲ8.005.001.00202.00 mL
蒸馏水
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