题目内容

11.氮及其化合物在生产、生活和科技等方面有着重要的应用.请回答下列问题.
(1)氮原子的原子结构示意图为
(2)氮气的电子式为:N??N:,在氮气分子中,氮原子之间存在着1个σ键和2个π键.
(3)磷、氮、氧是周期表中相邻的三种元素,比较:(均填“大于”“小于”或“等于”)
①氮原子的第一电离能大于氧原子的第一电离能;
②N2分子中N-N键的键长小于白磷分子中P-P键的键长.
(4)氮元素的氢化物(NH3)是一种易液化的气体,请阐述原因是氨分子之间容易形成氢键,使其沸点升高而容易液化.
(5)配合物[Cu(NH3)4]Cl2中含有4个配位键,若用2个N2H4代替其中的2个NH3,得到的配合物[Cu(NH3)2(N2H4)2]Cl2中含有配位键的个数为4.

分析 (1)根据原子核电荷数=核内质子数=核外电子数;
(2)氮气中形成3对共用电子对;三键中含有1个σ键、2个π键;
(3)①同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,注意同一周期的第ⅡA元素的第一电离能大于第ⅢA族的,第ⅤA族的大于第ⅥA族的;
②影响键长的因素有:参与成键的原子半径、成键原子的周围环境;
(4)氨分子之间容易形成氢键,使其沸点升高而容易液化;
(5)配合物中心离子未变化,配位键数目不变.

解答 解:(1)氮原子的原子结构示意图为,故答案为:;
(2)氮气的电子式为::N??N:;N2分子结构式为N≡N,三键中含有1个σ键、2个π键,故答案为::N??N:;1;2;
(3)①N、O属于同一周期元素且原子序数依次增大,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但同周期第ⅡA、ⅤA族元素,比相邻元素的电离能大,所以其第一电离能大小顺序是N>O,故答案为:大于;
②氮原子半径比磷原子半径小,N-N键的键长小于P-P键的键长,故答案为:小于;
(4)氨分子之间容易形成氢键,使其沸点升高而容易液化,故答案为:氨分子之间容易形成氢键,使其沸点升高而容易液化;
(5)配合物中心离子未变化,配位键数目不变,含有配位键的个数为4.
故答案为:4.

点评 本题考查核外电子排布规律、电子式、电离能、键能与键长关系、化学键与氢键等,难度不大,注意基础知识的全面掌握.

练习册系列答案
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1.影响化学反应速率的因素很多,株洲二中课外兴趣小组用实验的方法通过图1所示装置研究反应速率的有关问题.
Ⅰ取一段镁条,用砂纸擦去表面的氧化膜,使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中.足量镁条与一定量盐酸反应生成H2 的量与反应时间的关系曲线如图2所示.

(1)请在图3的方框中画出上述反应的速率与时间的关系曲线.
(2)在前4min 内,镁条与盐酸的反应速率逐渐加快,在4min 之后,反应速率逐渐减慢,
请简述其原因:镁和盐酸反应是放热反应,随着反应体系温度升高,反应速率增大;4min后由于溶液中H+浓度降低,所以导致反应速率减小.
Ⅱ小组同学发现,若改用纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H+浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大,铝和盐酸反应速率更快.他们决定对其原因进行探究.填写下列空白:
(3)该同学认为:由于预先控制了反应的其他条件,那么,两次实验时反应的速率不一样的原因,只有以下五种可能:
原因①:Cl-对反应具有促进作用,而SO42-对反应没有影响;
原因②:Cl-对反应没有影响,而SO42-对反应具有阻碍作用;
原因③:Cl-对反应具有促进作用,而SO42-对反应具有阻碍作用;
原因④:Cl-、SO42-均对反应具有促进作用,但Cl-影响更大;
原因⑤:Cl-、SO42-均对反应具有阻碍作用,但Cl-影响更小(或SO42-影响更大).
(4)该同学设计并进行了两组实验,即得出了正确结论.他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片,分别放入到盛有同体积、c(H+)相同的稀硫酸和盐酸的试管(两试管的规格相同)中:
a.在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl 或KCl 固体,观察反应速率是否变化;
b.在盛有盐酸的试管中加入少量Na2SO4 或K2SO4 固体,观察反应速率是否变化.
若观察到实验a 中反应速率加快,实验b 中反应速率减慢,则说明原因③是正确的.依此类推.该同学通过分析实验现象,得出了结论:Cl-对反应具有加速作用.
(5)根据所学,若要加快铝片与硫酸溶液制H2 的反应速率,小组成员提出一系列方案,比如:①加入某种催化剂;  ②滴加少量CuSO4 溶液;  ③将铝片剪成100 条;  ④增加硫酸的浓度至18mol/L;  ⑤加入蒸馏水;  ⑥加入少量KNO3 溶液;  ⑦升高温度其中,你认为不合理的方案有④⑤⑥.

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