Question

4．氮元素可形成卤化物、叠氮化物及络合物等．
（1）在铜催化作用下F₂和过量NH₃反应得到NF₃，其分子立体构型为三角锥形；NF₃是极性键结合形成的极性分子（填极性或非极性）．固态NF₃晶体熔点比冰低（填高或低）．
（2）氢叠氮酸（HN₃）是一种弱酸，它的酸性类似于醋酸，微弱电离出H⁺和N₃^-．
①与N₃^-互为等电子体的分子有：N₂O或CO₂或CS₂或BeCl₂（举2例），由此可推知N₃^-的立体构型是直线型．
②叠氮化物、氰化物能与Fe³⁺及Cu²⁺及Co³⁺等形成络合物，如：[Co（N₃）（NH₃）₅]SO₄、Fe（CN）₆^4-．写出钴原子在基态时的电子排布式：3d⁷4s²；6；sp；[Co（N₃）（NH₃）₅]SO₄中钴的配位数为6；配位原子结构特征是原子采取sp杂化，原子中各有一对孤电子对；CN^-的电子式是．
（3）由叠氮化钠（NaN₃）热分解可得纯N₂：2NaN₃（s）═2Na（l）+3N₂（g），有关说法正确的是AC （选填序号）
A．NaN₃与KN₃结构类似，前者晶格能较小
B．第一电离能（I₁）：N＞P＞S
C．钠晶胞结构如图1，该晶胞分摊2个钠原子
D．氮气常温下很稳定，是因为氮的电负性大
（4）化学式为Pt（NH₃）₂Cl₂的化合物有两种异构体，其中一种异构体可溶于水，该种异构体的结构可用示意图表示为．
（5）三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华．易溶于水，也易溶于醚、丙酮等有机溶剂．据此判断三氯化铁晶体类型为分子晶体；
（6）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图2所示．面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为1：2．

Answer 1

分析 （1）根据NF₃分子中氮原子的价层电子对数及孤电子对数判断分子构型、分子的极性，水分子之间有氢键而NF₃分子之间没有，据此判断熔点高低；
（2）①根据等电子体的定义分析；根据空间构型的判断方法判断；
②根据基态原子的价电子排布式书写规则书写；根据配位数的判断方法判断；根据杂化类型的判断方法判断；CN^-中存在碳氮参键；
（3）A、根据离子半径与晶格能的关系分析；
B、根据最外层电子判断第一电离能的大小；
C、根据均摊法计算晶胞中原子数；
D、根据氮气的结构分析；
（4）根据物质的相似相溶原理分析；
（5）根据物质的熔沸点判断晶体类型；
（6）体心立方晶胞中Fe原子个数=1+8×$\frac{1}{8}$=2，面心立方晶胞中Fe原子个数=6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4．

解答 解：（1）NF₃分子中氮原子的价层电子对数为$\frac{5+3}{2}$=4，分子中有一对孤电子对，所以其分子构型为三角锥形，碳、氮之间是极性键，其分子是极性分子，由于水分子之间有氢键而NF₃分子之间没有，所以固态NF₃晶体熔点比冰低，
故答案为：三角锥形；极性；极性；低；
（2）①N₃^-含有三个原子22个电子，与其等电子体的分子有N₂O或CO₂或CS₂或BeCl₂，N₃^-与CO₂是等电子体，具有相同的价电子数，它们具有相似的化学结构，二氧化碳是直线型分子，所以N₃^-的空间构型是直线型．
故答案为：N₂O或CO₂或CS₂或BeCl₂；直线；
②钴是27号元素，其基态原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²，其配位数是1+5=6；CN^-中价层电子对数=1+$\frac{4+1-1×3}{2}$=2，所以采取sp杂化，原子中各有一对孤电子对，CN^-与氮气互为等电子体，所以结构也相似，所以CN^-电子式是，
故答案为：3d⁷4s²；6；原子采取sp杂化，原子中各有一对孤电子对；；
（3）A、第一电离能（I₁）：N＞P＞S，故A正确；
B、相同电荷时，晶格能与离子的半径成反比，离子半径越大，晶格能越小，钠离子的离子半径小于钾离子的离子半径，所以NaN₃的晶格能大于KN₃的晶格能，故B错误；
C、钠晶胞中原子数为1+8×$\frac{1}{8}$=2，故C正确；
D、氮气分子中含有氮氮三键，键能较大，所以性质稳定，故D错误；
故答案为：AC；
（4）根据物质的相似相溶原理，极性溶质极易溶于极性溶剂，水是极性溶剂，所以此种化合物是极性溶质，其异构体的结构可用示意图表示为：，
故答案为：；

（5）分子晶体熔沸点较低，该物质的熔沸点较低，所以为分子晶体，故答案为：分子晶体；
（6）体心立方晶胞中Fe原子个数=1+8×$\frac{1}{8}$=2，面心立方晶胞中Fe原子个数=6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4，所以体心立方和面心立方晶胞中Fe原子个数之比=2：4=1：2，故答案为：1：2．

点评 本题考查了晶格能、配位数、分子的空间构型等知识点，分子的空间构型、分子中原子的杂化类型的判断是每年高考的热点，对此知识点一定掌握；元素第一电离能的规律中，要注意异常现象并会解释原因．