题目内容
叠氮化钠（NaN3）是一种无色晶体，广泛用于汽车安全气囊及化工合成等．常见的两种制备方法为：2NaNH2+N2O═NaN3+NaOH+NH3↑
3NaNH2+NaNO3═NaN3+3NaOH+NH3↑
（1）①氮原子的L层电子排布图
②氮所在的周期中，第一电离能最大的元素为
③与N3互为等电子体的粒子为
④氨气的电子式
（2）NH3沸点（-33.34℃）比N2O沸点（-88.49℃）高，其主要原因是
（3）依据价层电子对互斥理论，NO-3间构型呈
（4）汽车安全气囊的设计是基于反应6NaN3+Fe2O3═3Na2O+2Fe+9N2↑，生成物中的铁是一种常见物质，而铁的晶体有三种堆积方式，其中两种的堆积方式如图所示，下列有关铁及晶体的说法中正确的是
A．金属铁的导电性是由于通电时产生的自由电子作定向移动
B．α-Fe、γ-Fe的堆积方式分别与钾和铜相同
C．空间利用率α-Fe大于γ-Fe
D．金属铁内部存在金属键
（5）铁的上述两种晶体（α-Fe：γ-Fe）的密度比值为
考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,元素电离能、电负性的含义及应用,判断简单分子或离子的构型,“等电子原理”的应用
专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构
分析：（1）①氮原子的L层上，2s能级上有2个电子、2p能级上有3个电子，根据能量最低原理、洪特规则、保里不相容原理书写；
②同一周期中，元素第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素大于相邻元素；
③价电子数相等、原子个数相等的微粒互斥等电子体；
④氨气分子中氮原子和每个氢原子之间都存在一个共用电子对；
（2）氢键的存在导致物质的熔沸点升高；
（3）依据价层电子对互斥理论确定NO-3间构型；
（4）A．金属铁是由金属阳离子和自由电子构成的；
B．α-Fe、γ-Fe的堆积方式分别与钾和铜相同；
C．空间利用率α-Fe小于γ-Fe；
D．金属晶体中存在金属键；
（5）α-Fe中Fe原子个数=1+8×
=2，γ-Fe中Fe原子个数=8×
+6×
=4，设Fe原子半径为r，α-Fe中晶胞边长=
，γ-Fe中晶胞的边长=
，ρ=
．
②同一周期中，元素第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素大于相邻元素；
③价电子数相等、原子个数相等的微粒互斥等电子体；
④氨气分子中氮原子和每个氢原子之间都存在一个共用电子对；
（2）氢键的存在导致物质的熔沸点升高；
（3）依据价层电子对互斥理论确定NO-3间构型；
（4）A．金属铁是由金属阳离子和自由电子构成的；
B．α-Fe、γ-Fe的堆积方式分别与钾和铜相同；
C．空间利用率α-Fe小于γ-Fe；
D．金属晶体中存在金属键；
（5）α-Fe中Fe原子个数=1+8×
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解答：
解：（1）①氮原子的L层上，2s能级上有2个电子、2p能级上有3个电子，根据能量最低原理、洪特规则、保里不相容原理知，其L层电子排布图为
，故答案为：；
②同一周期中，元素第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素大于相邻元素，所以第二周期元素中第一电离能最大的是Ne，故答案为：Ne；
③价电子数相等、原子个数相等的微粒互斥等电子体，与N3互为等电子体的粒子有CO2等，故答案为：CO2等；
④氨气分子中氮原子和每个氢原子之间都存在一个共用电子对，氨气分子的电子式为
，故答案为：；
（2）NH3中存在氢键，N2O中不存在氢键，氢键的存在导致NH3沸点（-33.34℃）比N2O沸点（-88.49℃）高，故答案为：氨气分子间存在氢键；
（3）NO-3中价层电子对个数=3+
（5+1-3×2）=3且不含孤电子对，所以其空间构型为平面三角形，故答案为：平面三角；
（4）A．金属铁的导电性是由于通电时自由电子作定向移动，电子不是通电才产生的，故错误；
B．α-Fe、γ-Fe的堆积方式分别与钾和铜相同，α-Fe为体心立方堆积，γ-Fe为面心立方堆积，故正确；
C．空间利用率α-Fe小于γ-Fe，故错误；
D．金属晶体中存在金属键，所以金属铁内部存在金属键，故正确；
故选BD；
（5）α-Fe中Fe原子个数=1+8×
=2，γ-Fe中Fe原子个数=8×
+6×
=4，设Fe原子半径为r，α-Fe中晶胞边长=
，γ-Fe中晶胞的边长=
，α-Fe密度ρ=
=
，γ-Fe密度=
，其密度之比=
：
=0.92，
故答案为：0.92．
，故答案为：；②同一周期中，元素第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素大于相邻元素，所以第二周期元素中第一电离能最大的是Ne，故答案为：Ne；
③价电子数相等、原子个数相等的微粒互斥等电子体，与N3互为等电子体的粒子有CO2等，故答案为：CO2等；
④氨气分子中氮原子和每个氢原子之间都存在一个共用电子对，氨气分子的电子式为
，故答案为：；（2）NH3中存在氢键，N2O中不存在氢键，氢键的存在导致NH3沸点（-33.34℃）比N2O沸点（-88.49℃）高，故答案为：氨气分子间存在氢键；
（3）NO-3中价层电子对个数=3+
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（4）A．金属铁的导电性是由于通电时自由电子作定向移动，电子不是通电才产生的，故错误；
B．α-Fe、γ-Fe的堆积方式分别与钾和铜相同，α-Fe为体心立方堆积，γ-Fe为面心立方堆积，故正确；
C．空间利用率α-Fe小于γ-Fe，故错误；
D．金属晶体中存在金属键，所以金属铁内部存在金属键，故正确；
故选BD；
（5）α-Fe中Fe原子个数=1+8×
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故答案为：0.92．
点评：本题考查了物质结构和性质，涉及晶胞计算、等电子体、离子空间构型的判断等知识点，这些知识点都是高考热点，熟练运用基础知识解答问题，难点是晶胞的计算，注意：α-Fe、γ-Fe中其晶胞边长不是Fe原子直径，α-Fe中正六面体对角线边长为4个原子半径，γ-Fe中每个面上对角线边长为4个Fe原子半径，此点为易错点．
练习册系列答案
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