Question

18．氨是重要的化工原料，用途很广．
（1）合成氨工厂常用醋酸二氨合铜（由[Cu（NH₃）₂]⁺和CH₃COO^-构成）溶液吸收对氨合成催化剂有毒害的CO气体．
①醋酸二氨合铜所含的元素中，第一电离能最大的是氮（填元素名称）．
②醋酸二氨合铜所含元素组成的单质，所属的晶体类型有b、c、d（填标号）．
a．离子晶体 b．分子晶体c．原子晶体  d．金属晶体
③第4周期元素中，基态原子与基态Cu原子具有相同未成对电子数的有4种（不含Cu）．
（2）BF₃气体与NH₃相遇立即生成一种白色晶体：BF₃+NH₃=F₃B-NH₃．
①BF₃和NH₃分子的空间构型分别为正三角形、三角锥型．
②晶体F₃B-NH₃中，B原子的杂化轨道类型为sp³．
（3）NH₃可用于合成尿素、硫酸铵等氮肥．某化肥厂从生产的硫酸铵中检出一种组成为N₄H₄（SO₄）₂的物质．该物质易溶于水，在水溶液中以SO₄^2-和N₄H₄⁴⁺两种正四面体构型的离子存在．N₄H₄⁴⁺遇碱生成一种形似白磷的N₄分子．
①下列相关说法中，正确的是b（填序号）．
a．N₄是N₂的同分异构体
b．1mol N₄ 分解生成N₂，形成了4mol π键
c．白磷的沸点比N₄高，原因是P-P键键能比N-N键大
d．白磷的化学性质比N₂活泼，说明P的非金属性比N强
②画出N₄H₄⁴⁺的结构（标明其中的配位键）：．

Answer 1

分析 （1）①非金属性越强，第一电离能越大，但是最外层电子排布处于全满或半满状态时较稳定，不易失电子，第一电离能较大；
②醋酸二氨合铜所含元素组成的单质，有铜、金刚石、氧气、氢气等；
③Cu的外围电子排布为3d¹⁰4s¹，只有1个未成对电子；
（2）根据分子中中心原子的价层电子对数判断杂化类型和分子的空间构型；
（3）①a．分子式相同结构不同的化合物互称同分异构体；
b．一个N₂中含有2个 π键；
c．结构相似的分子晶体，相对分子量越大，熔沸点越高；
d．同主族从上到下，非金属性减弱；
②N₄H₄⁴⁺中每个N原子与另外3个N原子形成共价键，同时与1个氢离子形成配位键．

解答 解：（1）①非金属性越强，第一电离能越大，但是最外层电子排布处于全满或半满状态时较稳定，不易失电子，第一电离能较大，醋酸二氨合铜所含的元素有Cu、O、C、H、N，由于N原子的最外层排布为半满状态，第一电离能较大，所以第一电离能最大的是N；
故答案为：氮；
②醋酸二氨合铜所含元素组成的单质，有铜属于金属晶体、金刚石属于原子晶体、氧气和氢气属于分子晶体；
故答案为：b、c、d；
③Cu的外围电子排布为3d¹⁰4s¹，只有1个未成对电子，第4周期元素中，基态原子含有一个未成对电子的元素有，K、Sc、GaBr，共有4种元素；
故答案为：4；
（2）①BF₃中B的价层电子对数为3+$\frac{3-3×1}{2}$=3，没有孤电子对，分子的空间构型为正三角形，NH₃分子中N原子的价层电子对数为3+$\frac{5-3×1}{2}$=4，含有一个孤电子对，空间构型为三角锥型；
故答案为：正三角形；三角锥型；
②晶体F₃B-NH₃中，B原子的价层电子对数为4，则杂化类型为sp³杂化；
故答案为：sp³；
（3）①a．分子式相同结构不同的化合物互称同分异构体，N₄与N₂都是N元素的单质，属于同素异形体，故a错误；
b．一个N₂中含有2个 π键，1mol N₄ 分解生成2molN₂，形成了4mol π键，故b正确；
c．结构相似的分子晶体，相对分子量越大，熔沸点越高，白磷的相对分子量比N₄大，与键能无关，故c错误；
d．同主族从上到下，非金属性减弱，则P的非金属性比N弱，白磷的化学性质比N₂活泼，与共价键稳定性有关，故d错误；
故答案为：b；
②N₄H₄⁴⁺中每个N原子与另外3个N原子形成共价键，同时与1个氢离子形成配位键，则N₄H₄⁴⁺的结构图为；
故答案为：．

点评 本题考查了晶体类型和第一电离能、杂化方式的判断、电子排布式的书写、电负性、微粒的空间结构、配位键等；考查的知识点较多，题目难度中等，注意对题中所给结构图的分析是解题的关键．