题目内容
N和B元素在化学中有很重要的地位.
(1)写出与N元素同主族的As元素的基态原子核外电子排布式 .从原子结构的角度分析B、N和O元素的第一电离能由大到小的顺序为 .
(2)N元素与B元素的氟化物化学式相似,均为AB3型,但分子的空间结构有很大不同,其中NF3的分子空间构型为 ,BF3的分子空间构型为 .
(3)NaN3是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质,NaN3也可用于汽车的保护气囊.3mol NaN3受撞击会生成4mol N2气体和一种离子化合物A.
①请写出上述NaN3撞击反应的化学方程式 .
②根据电子云的重叠方式判断:N2分子与NH3分子中σ键数目之比为 : .
(1)写出与N元素同主族的As元素的基态原子核外电子排布式
(2)N元素与B元素的氟化物化学式相似,均为AB3型,但分子的空间结构有很大不同,其中NF3的分子空间构型为
(3)NaN3是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质,NaN3也可用于汽车的保护气囊.3mol NaN3受撞击会生成4mol N2气体和一种离子化合物A.
①请写出上述NaN3撞击反应的化学方程式
②根据电子云的重叠方式判断:N2分子与NH3分子中σ键数目之比为
考点:原子核外电子排布,元素电离能、电负性的含义及应用,共价键的形成及共价键的主要类型,判断简单分子或离子的构型
专题:原子组成与结构专题,化学键与晶体结构
分析:(1)N元素属于第VA族元素,则As是第VA族元素,其最外层s能级、p能级上分别含有2、3个电子,As是33号元素,其原子核外有33个电子,根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式;
同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素;
(2)N元素的氟化物中氮原子含有孤电子对,B元素的氟化物中B元素不含孤电子对,导致其空间构型不同;根据价层电子对互斥理论确定BF3的分子空间构型;
(3)①根据原子守恒确定离子化合物A,再根据反应物、生成物书写反应方程式;
②共价键中单键为σ键,双键1σ1π键,共价三键中含有一个σ键和2个π键,再结合分子中共价键的情况分析.
同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素;
(2)N元素的氟化物中氮原子含有孤电子对,B元素的氟化物中B元素不含孤电子对,导致其空间构型不同;根据价层电子对互斥理论确定BF3的分子空间构型;
(3)①根据原子守恒确定离子化合物A,再根据反应物、生成物书写反应方程式;
②共价键中单键为σ键,双键1σ1π键,共价三键中含有一个σ键和2个π键,再结合分子中共价键的情况分析.
解答:
解:(1)N元素属于第VA族元素,则As是第VA族元素,其最外层s能级、p能级上分别含有2、3个电子,As是33号元素,其原子核外有33个电子,根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3,
同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素,所以三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>B,
故答案为:1s22s22p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3;N>O>B;
(2)N元素的氟化物中氮原子含有孤电子对,B元素的氟化物中B元素不含孤电子对,NF3中N原子含有3个σ键和1个孤电子对,所以NF3为三角锥构型;BF3中B原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以BF3为平面三角形构型,
故答案为:三角锥形;平面三角形;
(3)①3mol NaN3受撞击会生成4mol N2气体和一种离子化合物A,根据原子守恒确定离子化合物A的化学式为Na3N,根据反应物、生成物知,该反应方程式为3NaN3=4N2+Na3N,
故答案为:3NaN3=4N2+Na3N;
②共价单键为σ,共价三键中含有一个σ键和2个π键,氮气分子的结构式为N≡N,所以一个氮气分子中含有1个σ键和2个π键,NH3分子中含有3条N-H键,均为σ键,因此N2分子与NH3分子中σ键数目之比为1:3,
故答案为:1;3.
同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素,所以三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>B,
故答案为:1s22s22p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3;N>O>B;
(2)N元素的氟化物中氮原子含有孤电子对,B元素的氟化物中B元素不含孤电子对,NF3中N原子含有3个σ键和1个孤电子对,所以NF3为三角锥构型;BF3中B原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以BF3为平面三角形构型,
故答案为:三角锥形;平面三角形;
(3)①3mol NaN3受撞击会生成4mol N2气体和一种离子化合物A,根据原子守恒确定离子化合物A的化学式为Na3N,根据反应物、生成物知,该反应方程式为3NaN3=4N2+Na3N,
故答案为:3NaN3=4N2+Na3N;
②共价单键为σ,共价三键中含有一个σ键和2个π键,氮气分子的结构式为N≡N,所以一个氮气分子中含有1个σ键和2个π键,NH3分子中含有3条N-H键,均为σ键,因此N2分子与NH3分子中σ键数目之比为1:3,
故答案为:1;3.
点评:本题考查较综合,涉及化学键的判断、核外电子排布式的书写、化学式的确定等知识点,会利用知识迁移的方法分析BN中B原子杂化方式,难度中等.
练习册系列答案
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