Question

【题目】氮及其化合物在生产生活中应用广泛。回答下列问题：

(1)“中国制造2025”是中国政府实施制造强国战略第一个十年行动纲领。氮化铬(CrN)具有极高的硬度和力学强度、优异的抗腐蚀性能和高温稳定性能，氮化铬在现代工业中发挥更重要的作用，请写出Cr3+的外围电子排布式___；基态铬、氮原子的核外未成对电子数之比为___。

(2)过硫酸铵[(NH4)2S2O8]，广泛地用于蓄电池工业、石油开采、淀粉加工、油脂工业、照相工业等，过硫酸铵中N、S、O的第一电离能由大到小的顺序为___，过硫酸铵的阳离子的空间构型为___。

(3)是20世纪80年代美国研制的典型钝感起爆药Ⅲ，它是由和[Co(NH3)5H2O](ClO4)3反应合成的，中孤电子对与π键比值为__，CP的中心Co3+的配位数为___。

Answer 1

【答案】3d3 2：1 N>O>S 正四面体 5：4 6

【解析】

写出Cr的电子排布式、Cr和N的价电子轨道表示式，可确定Cr3+的电子排布式及未成对电子数；总的来说，元素的第一电离能与非金属性成正比，只有价电子所在轨道半满、全满或全空时出现反常；在中，中心N原子的价层电子对数为4，由此可确定其空间构型；在化合物分子中，形成共价键的原子间一定形成σ键，除σ键之外的共价键为π键；配合物中，中心离子的配位数等于配体与中心离子形成的配位键的数目。

(1)Cr的外围电子排布式为3d54s1，则Cr3+的外围电子排布式为3d3；基态铬、氮原子的核外价电子轨道表示式分别为、，未成对电子数之比为6:3=2:1；答案为：3d3；2:1；

(2) N、S、O的非金属性O>N>S，但由于N原子的价电子处于半满状态，电子的能量低，第一电离能出现反常，所以第一电离能由大到小的顺序为N>O>S，过硫酸铵的阳离子为，中心N原子的价层电子对数为4，所以空间构型为正四面体；答案为：N>O>S；正四面体；

(3) 中，5个N原子含有5个孤对电子，N=C、N=N、C≡N键中分别含有1个、1个、2个π键，孤电子对与π键比值为5:4，CP的中心Co3+与配体中的N原子共形成6个配位键，所以配位数为6；答案为：5:4；6。