Question

15．80%左右的非金属元素在现代技术包括能源、功能材料等领域占有极为重要的地位．
（1）氮及其化合物与人类生产、生活息息相关，基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是洪特规则，N₂F₂分子中N原子的杂化方式是sp²，1mol N₂F₂含有1.806×10²⁴个σ键．
（2）高温陶瓷材料Si₃N₄晶体中键角N-Si-N＞Si-N-Si（填“＞”“＜”或“=”），原因是Si₃N₄晶体中Si周围有四个N原子，Si为sp³杂化，键角N-Si-N为109°28′，而N原子周围只接3个Si原子，N原子上有一对孤对电子，N原子也是sp³杂化，但由于孤对电子对与成键电子对的排斥力更大，使得Si-N-Si键小于109°28′．

Answer 1

分析 （1）基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是洪特规则，N₂F₂分子中N原子之间形成N=N双键，N原子与F原子之间形成N-F键，N原子含有1对孤对电子；
（2）Si₃N₄晶体中Si原子周围有4个N原子，Si原子为sp³杂化，N原子周围连接3个Si原子，含有1对孤对电子，N原子为sp³杂化，但孤对电子对成键电子对的排斥作用更大．

解答 解：（1）基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是洪特规则，N₂F₂分子结构式为F-N=N-F，分子中N原子含有1对孤对电子，N原子的杂化方式是sp²杂化，l mol N₂F₂含有3molσ键，即1.806×10²⁴个σ键，
故答案为：洪特规则；sp²杂化；1.806×10²⁴；
（2）Si₃N₄晶体中Si原子周围有4个N原子，Si原子为sp³杂化，N-Si-N键角为109°28′，N原子周围连接3个Si原子，含有1对孤对电子，N原子为sp³杂化，但孤对电子对成键电子对的排斥作用更大，使得Si-N-Si键角小于109°28′，
故答案为：＞；Si₃N₄晶体中Si原子周围有4个N原子，Si原子为sp³杂化，N-Si-N键角为109°28′，N原子周围连接3个Si原子，含有1对孤对电子，N原子为sp³杂化，但孤对电子对成键电子对的排斥作用更大，使得Si-N-Si键角小于109°28′．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、杂化轨道与空间构型、键角等，杂化轨道的应用是高频考点，注意熟练应用，题目难度中等．