Question

氮及其化合物在生活、生产和科技等方面有重要的应用．请回答下列问题：
（1）Li₃N晶体中氮以N^3-存在，基态N^3-的电子排布式为

 

．
（2）氮元素可以形成卤化物、氮化物、叠氮化物及配合物等多种化合物．
①NF₃、NBr₃、NCl₃的沸点由高到低的顺序是

 

，其中NF₃中N原子的杂化类型是

 

，分子的空间构型是

 

．
②叠氮酸（HN₃）是一种弱酸，可电离出N₃^-，其电离方程式

 

．另写出两种与N₃^-互为等电子体的分子

 

、

 

．
③氮元素的氢化物-NH₃是一种易液化的气体，其易液化的原因是

 

；
（3）配合物[Cu（NH₃）₄]Cl₂中Cu²⁺的配位数是

 

．
（4）（CH₃）₃NH⁺和AlCl

- 4

可形成离子液体．离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100℃，其挥发性一般比有机溶剂

 

（填“大”或“小”），可用作

 

（填代号）．
a．助燃剂   b．“绿色”溶剂   c．复合材料     d．绝热材料．

Answer 1

考点：氮族元素简介,配合物的成键情况,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：化学键与晶体结构,元素及其化合物,化学应用

分析：（1）N^3-离子原子核外共有10个电子，根据能量最低原理写出电子排布式；
（2）①三者都是分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高；
根据分子中δ键和孤电子对数判断杂化类型和分子的空间构型；
②依据弱酸属于弱电解质不完全电离；
依据原子个数相等且价电子数相等的微粒为等电子体解答；
③氮原子非金属性强，氨分子之间容易形成氢键，使其沸点升高而容易液化；
（3）依据二价铜离子轨道杂化方式和孤对电子数目判断；
（4）离子液体中的作用力是离子键，尽管微弱但强于氢键和分子间作用力，

解答： 解：（1）N原子原子质子数是7，N^3-离子核外共有10个电子，且最外层达到稳定结构，根据能量最低原理电子排布式为：1S²2S²2P⁶，
故答案为：1S²2S²2P⁶；
（2）①NF₃、NCl₃、NBr₃都是分子晶体，分子量依次增大，分子间作用力依次增强，沸点有高到低的顺序为NBr₃、NCl₃、NF₃；
NF₃中含有3个δ键，且孤电子对数为1，所以氮原子的杂化类型为sp³杂化，空间构型为三角锥型；
故答案为：NBr₃、NCl₃、NF₃；sp³杂化；三角锥型；
②叠氮酸（HN₃）是一种弱电解质部分电离，电离方程式：HN₃  H⁺+N₃^-；
N₃^-中原子个数是3，价电子数是16，则与N₃^-互为等电子体的分子为：N₂O或CO₂；
故答案为：HN₃ H⁺+N₃^-；N₂O或CO₂；
③氮原子非金属性强，氨分子之间容易形成氢键，氢键的存在使得氨气分子间作用力显著增强，沸点显著升高，易液化；
故答案为：氮原子非金属性强，氨分子之间容易形成氢键，氢键的存在使得氨气分子间作用力显著增强，沸点显著升高，易液化；
（3）Cu²⁺杂化方式为dsp²杂化，故可以接受4 对孤电子对，配位数为4，
故答案为：4；
（4）离子液体中的作用力是离子键，尽管微弱但强于氢键和分子间作用力，所以其挥发性就小，不会污染环境，是“绿色”溶剂，
故答案为：小；b．

点评：本题考查了核外电子排布式的书写、等电子体等知识点，配位数的判断，原子轨道的杂化理论，题目综合性强，难度较大，掌握原子轨道的杂化理论是解题的关键．