题目内容

5．氮元素可形成多种金属氮化物，如氮化钠（Na3N）、氮化镁（Mg3N2）和叠氮化钠（NaN3）等．
（1）下列说法正确的是B．
A．氮元素的电负性较大，因此常温下氮气很稳定
B．第一电离能：N＞O＞Mg＞Na
C．NH3分子间有氢键，因此热稳定性NH3强于PH3
D．Mg3N2与NaN3结构类似，与水作用可产生NH3
（2）氮化镁是离子化合物，与水作用可产生NH3．
①写出氮离子的核外电子排布式：1s22s22p6；
②Mg3N2与足量盐酸充分反应后，含氮的产物1mol中，含共价键4mol；
（3）叠氮化钠（NaN3）受到撞击可分解产生大量的N2，可应用于汽车的安全气囊，制取叠氮化钠的方法如下：
Ⅰ．金属钠与液态氨反应得NaNH2；
Ⅱ．NaNH2和N2O按物质的量之比为2：1反应可生成NaN3，NaOH和一种气体X．
①X的等电子体有多种，写出一种属于阳离子的等电子体：H3O+；
②NH${\;}_{2}^{-}$ 中氮原子的杂化方式为sp3，NH${\;}_{2}^{-}$ 的立体构型是V形；
③NH${\;}_{2}^{-}$和NH3中，键角∠HNH的大小：NH${\;}_{2}^{-}$小于（填“大于”“小于”或“等于“）NH3．
（4）金属钠的晶胞为提心立方堆积，其晶胞示意图如图所示：
①该晶胞中钠原子的配位数为8；
②实验测得钠的密度为ρg/cm3，用NA表示阿伏加德罗常数，则钠原子的半径为$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{46}{ρ{N}_{A}}}$cm．

分析 （1）A．氮气分子中含有氮氮三键，键能较大，性质稳定；
B．ⅡA族最外层s能级为全满稳定状态、ⅤA族最外层的p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，非金属性越强第一电离能越大；
C．氮元素非金属性强于P的，氨气的热稳定性较强；
D．Mg3N2与NaN3结构不同，NaN3与水作用生成NaOH与HN3；
（2）①氮离子核外电子数为10，根据能量最低原理书写核外电子排布式；
②Mg3N2与足量盐酸充分反应生成MgCl2与NH4Cl；
（3）①NaNH2与N2O按物质的量2：1反应可生成NaN3、NaOH和气体X，根据原子守恒可知，反应方程式为：2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+NH3，则X为NH3，原子总数相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体；
②NH2-中N原子孤电子对数=$\frac{5+1-1×2}{2}$=2、价层电子对数=2+2=4；
③孤对电子之间排斥力＞孤对电子与成键电对子之间排斥力＞成键电子对之间排斥力；
（4）①体心钠原子周围有8个Na原子，其配位数为8；
②设钠原子半径为r，则晶胞体对角线长为4r，则晶胞棱长为$\frac{\sqrt{3}}{3}$×4r，根据均摊法计算晶胞中Na原子数目，再计算晶胞质量，根据m=ρV进行计算．

解答 解：（1）A．氮气常温下很稳定，是因为分子中含有氮氮三键，键能较大，与N元素电负性无关，故A错误；
B．Mg元素原子3s能级为全满稳定状态、N元素原子2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，非金属性越强第一电离能越大，故第一电离能N＞O＞Mg＞Na，故B正确；
C．氢键影响物理性质，由于氮元素非金属性强于P的，氨气的热稳定性较强，与氢键无关，故C错误；
D．Mg3N2由镁离子与氮离子构成，NaN3由钠离子与叠氮离子构成，二者结构不同，且NaN3与水作用生成NaOH与HN3，故D错误，
故选：B；
（2）①氮离子核外电子数为10，根据能量最低原理，核外电子排布式为1s22s22p6，
故答案为：1s22s22p6；
②Mg3N2与足量盐酸充分反应生成MgCl2与NH4Cl，1mol氯化铵中含有4mol共价键，
故答案为：4；
（3）①NaNH2与N2O按物质的量2：1反应可生成NaN3、NaOH和气体X，根据原子守恒可知，反应方程式为：2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+NH3，则X为NH3，原子总数相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体，NH3的一种属于阳离子的等电子体：H3O+，
故答案为：H3O+；
②NH2-中N原子孤电子对数=$\frac{5+1-1×2}{2}$=2、价层电子对数=2+2=4，杂化轨道数目为4，N原子采取sp3杂化，其空间构型为V形，
故答案为：sp3；V形；
③孤对电子与成键电子间的斥力大于成键电子与成键电子间的斥力，NH2-中N原子孤对电子数为2，NH3中N原子孤对电子数为1，孤对电子数前者多，所以前者键角小，
故答案为：小于；
（4）①体心钠原子周围有8个Na原子，其配位数为8，故答案为：8；
②设钠原子半径为r，则晶胞体对角线长为4r，则晶胞棱长为$\frac{\sqrt{3}}{3}$×4r，晶胞中Na原子数目为1+8×$\frac{1}{8}$=2，
晶胞质量为$\frac{2×23}{{N}_{A}}$g，则$\frac{2×23}{{N}_{A}}$g=（$\frac{\sqrt{3}}{3}$×4r）3×ρg/cm3，解得r=$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{46}{ρ{N}_{A}}}$cm，
故答案为：$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{46}{ρ{N}_{A}}}$．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及电离能、分子结构与性质、核外电子排布、氢键、等电子体、杂化方式与空间构型判断、价层电子对互斥理论、晶胞结构与计算等，知识点较多，综合性较强，是对物质结构主干知识的考查，注意同周期第一电离能异常情况，题目难度中等．

练习册系列答案
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15．A、B、C、D、E、F为前四周期原子序数依次增大的六种元素，A、C、D原子均有两个未成对电子，A、B、C同周期，A与D、B与F分别同主族，E是生活中用量最大的金属．请回答下列问题
（1）E比较稳定的离子核外电子排布式ls22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5．
（2）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N．（用元素符号表示）A、B、C的简单氢化物中最易汽化的物质的化学式CH4．
（3）C与D形成的物质的晶体类型是原子晶体，IT产业中该晶体用于生产光导纤维．
（4）由A、B、C三种元素中的一种或两种元素形成的分子中，有的互为等电子体，写出其中一组等电子体的化学式：N2和CO．并写出对应的结构式N≡N和C≡O．
（5）B的单质晶胞与CO2的相似，则一个晶胞中含B的原子个数为8．F与氢形成的分子空间构型是三角锥形．
（6）C与E形成的晶体的部分结构如图，如图不是（填“是”或“不是”）晶胞，该晶体化学式
为FeO．与E最近且等距离的C构成的图形是正八面体．
16．在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡．然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如下图所示．下列说法正确的是（　　）
A．铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡
B．铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉
C．反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡
D．右边球上出现红色，左边溶液的碱性增强
13．下图表示4个碳原子相互结合的方式．小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合．根据设计要求回答．

（1）图中属于链状烷烃的是AC（填编号，下同）．
（2）在上图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价键，还可以形成双键和三键；不仅可以形成碳链，还可以形成碳环．
（3）上图中互为同分异构体的是：A与C；B与E、F、H；D与G．
（4）D中所含官能团的名称为碳碳三键．
20．下列物质的分子热稳定性最好的是（　　）
A．CH4B．NH3C．H2OD．HF
4．下表中实验操作能达到实验目的是（　　）
选项实验操作实验目的
A向甲酸钠溶液中加新制的Cu（OH）2并加热确定甲酸钠具有醛基性质
B加溴水，振荡，过滤除去沉淀除去苯中混有的苯酚
C给碳酸钠溶液中加入浓盐酸，将产生的气体通入苯酚钠溶液验证酸性：
盐酸＞碳酸＞苯酚
D氯乙烷和氢氧化钠的乙醇溶液共热，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液验证产生的气体为乙烯
A．AB．BC．CD．D
11．（一）某课外实验活动小组拟用下列装置和药品制备无水氯化铁晶体，该物质极易潮解，100℃左右时升华，完成下列问题：

（1）不加热条件下检查A装置气密性的操作方法是将管口a封闭，向分液漏斗中注入水，打开分液漏斗活塞，水的液面不会连续下降，证明装置A的气密性良好．
（2）制备开始时A装置烧瓶中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（3）按气流方向连接完整装置：a→h→i→d→e→b→c→f→g（按仪器接口字母编号）
（4）若无E装置可能产生的后果是未反应的氯气污染空气，空气中的水可使无水FeCl3水解．
（5）本实验合理的操作步骤为②③①④⑥⑤（按操作顺序选择序号）．
①添加药品   ②连接仪器      ③检查装置气密性     ④点燃A处酒精灯
 ⑤点燃B处酒精灯   ⑥使B中硬质玻璃管内充满黄绿色气体
（6）实验完毕后该组同学将B装置玻璃管内的残留物溶于水，对所得溶液中的阳离子提出以下假设并设计实验进行相关证明，完成横线上的内容，并将答案分别填入答题卡中甲、乙、丙、丁处．
提出假设加入试剂及操作实验现象得出结论
假设1：含Fe2+（甲）取少许溶液少许，先滴入KSCN溶液，然后再滴入几滴氯水（乙）溶液先无明显变化，后变为血红色含该离子
假设2：含Fe3+滴入几滴KSCN溶液溶液变为血红色含Fe3+
假设3：含Fe2+、Fe3+取A、B两等份溶液少许，A加入少量高锰酸钾溶液（丙）；
B加入KSCN溶液		A溶液紫色退为无色（丁），B溶液变为血红色二者都存在
8．下列化学用语表示正确的是（　　）
A．Mg2+的结构示意图：
B．乙酸的结构简式：CH3CH2OH
C．硫酸钾的电离方程式：K2SO4═K2++SO${\;}_{4}^{2-}$
D．CO2的电子式：
9．一定条件下，H2O2在水溶液中发生分解反应：2H2O2$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2H2O+O2↑反应过程中，测得不同时间H2O2的物质的量浓度如表：
t/min020406080
c（H2O2）/mol•L-10.800.400.200.100.05
（1）H2O2的分解反应是氧化还原反应（填“是”或“不是”）．
（2）该分解反应0─40min的平均反应速率v（H2O2）为0.015mol•L-1 min-1．
（3）若有1mol H2O2 反应时，转移了1mol电子．

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