Question

（8分）三氟化氮（NF₃）是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体， 它可在铜的催化作用下由F₂和过量的NH₃反应得到，该反应另一种产物为盐。

（1）生成物NF₃中氮原子的轨道杂化方式为        ，NF₃分子空间构型为           ；键角       109°28′(填“大于” “小于” “等于”) 。

（2）N₃^-被称为类卤离子，写出1种与N₃^-互为等电子体的分子的化学式      。

（3）某元素X跟氟可形成离子晶体，其晶胞结构如图，该离子化合物的化学式为（用X、F表示）      ；X阳离子的配位数为      。

（4）若晶胞边长为a cm，该离子化合物的摩尔质量为M g/mol,则该晶体的密度为      g· cm^-3（用a、M、N_A 表达）。

Answer

（1）SP3(1分)；三角锥形(1分)；小于(1分)（2）CO2或N2O(1分)（3）XF2(1分)；8(1分)；（4）4M/a3NA（2分）

【解析】

试题分析：（1）NF3中有一对孤电子对，N和F形成3个N—F键，则NF3中的杂化轨道数位4，所以是SP3杂化，空间结构为三角锥形。如果互不排斥键角应为109°28′，氟成键后负电成分高，孤电子对对它的排斥力比对氢的大，导致NF3键角压缩，故键角小于109°28′。（2）N3-中有22个电子，那么含22个电子的分子有CO2或N2O。（3）F—位于体中心，共8个，X离子位于顶点和面心，个数为：（8×1/8）+6×1/8=4，故该离子化合物的化学式为XF2；到X阳离子最近距离的离子有8个，故配位数为8。（4）若晶胞边长为a cm，则该晶胞的体积为a3 cm3，该离子化合物的摩尔质量为M g/mol，则1mol该物质的质量为Mg，则1个晶胞的的质量为M/NAg，故密度为M/NAg÷a3 cm3=4M/a3NA。

考点：杂化轨道理论、分子空间结构、配位数的计算。