题目内容
【题目】Li、Na、Mg、C、N、O、S等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：
（1）钠在火焰上灼烧的黄光是一种_____（填字母）
A．吸收光谱；B．发射光谱。
（2）H2S的VSEPR模型为________，其分子的空间构型为________；结合等电子体的知识判断离子N3–的空间构型为________。
（3）Li2O是离子晶体，其晶格能可通过下图的Born-Haber循环计算得到。
可知Li2O晶格能为______kJ·mol-1。
（4）N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示：
X、Y、Z中为N元素的是______，判断理由是_____________________________。
（5）N5–为平面正五边形，科学家预测将来会制出含N4–、N6–等平面环状结构离子的盐，这一类离子中都存在大π键，可用符号
表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为
），则N4–离子中的大π键应表示为_________。
（6）一种Fe、Si金属间化合物的晶胞结构如下图所示：
晶胞中含铁原子为______个，已知晶胞参数为0.564nm，阿伏伽德罗常数的值为NA，则Fe、Si金属间化合物的密度为___________g·cm–3（列出计算式）
【答案】B 正四面体形 V形 直线形 2908kJ·mol-1 Z N原子外围电子排布式为2s22p3，N与O相比，2p轨道处于半充满的稳定结构，故失去第一个电子较难，I1较大 π54 12 7.26
【解析】
（1）钠的焰色反应属于发射光谱；
（2）由价层电子对数确定VSEPR模型，由价层电子对数和孤对电子数确定分子空间构型；由等电子体确定离子空间构型；
（3）晶格能是气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量；
（4）由半充满的稳定结构和第一电离能大小确定元素；
（5）由题意确定形成大π键的原子个数和p电子数；
（6）由均摊法计算晶胞化学式，由质量公式计算密度。
（1）钠在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以黄光的形式放出，属于发射光谱，故答案为：B；
（2）H2S分子中S原子的价层电子对数为4，VSEPR模型为正四面体形，孤对电子数为2，分子的空间构型为V形；CO2和N3–的原子个数均为3，价电子数均为16，两者互为等电子体，等电子体具有相同的空间构型，CO2分子的空间构型为直线形，则N3–的空间构型为直线形，故答案为：正四面体形；V形；直线形；
（3）晶格能是气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量，由图可知Li2O的晶格能是2908 kJ/mol，故答案为：2908 kJ/mol；
（4）金属元素第一电离能I1小于非金属元素，则第一电离能I1最小的X为Mg元素；N原子外围电子排布式为2s22p3，N与O相比，2p轨道处于半充满的稳定结构，故失去第一个电子较难，I1较大，则I1较大的Z为N元素，故答案为：Z；N原子外围电子排布式为2s22p3，N与O相比，2p轨道处于半充满的稳定结构，故失去第一个电子较难，I1较大；
（5）N4–为面环状平面结构的离子，离子中成键原子数目为4，价电子总数为5×4+1=21，因为是平面结构，故N原子均为sp2杂化，每个N原子有一个孤电子对，没有参与杂化的电子数为21-2×4-4×2=5，故有5个电子参与形成大π键，大π键应表示为π54，故答案为：π54；
(6)由晶胞的结构可知，Fe原子的个数为8×
+6×
+12×
+5=12，Si原子个数为4，则晶胞的化学式为Fe3Si，由晶胞的质量可得：
mol×196g/mol=（0.564×10-10cm）3×d，则d=
≈7.26g/cm3，故答案为：7.26。
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