Question

（17分）氮元素、氧元素是空气组成的主要元素，可以形成多种化合物。回答以下问题：

（1）基态氮原子的价电子排布式是______，氧元素基态原子核外未成对电子数为_______个。

（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是____________。

（3）肼(N₂H₄)分子可视为NH₃分子中的一个氢原子被－NH₂（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。NH₃分子的空间构型是____________；N₂H₄分子中氮原子轨道的杂化类型是_________；肼能与硫酸反应生成N₂H₆SO₄。N₂H₆SO₄晶体类型与硫酸铵相同，则N₂H₆SO₄的晶体内不存在_______(填标号)

a.离子键         b.共价键        c.配位键         d.范德华力

（4）H₂O分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为____________。

（5）H⁺可与H₂O形成H₃O⁺，H₃O⁺中O原子采用____________杂化。H₃O⁺中H-O-H键角比H₂O中H-O-H键角大，原因为___________。

（6）CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度为ag/cm³。N_A表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为__     ____cm³。

Answer

（1）2s22p3 2 （2）N＞O＞C （3）三角锥形 sp3 d

（4）O-H键、氢键、范德华力；

（5）sp3；H2O中O原子有2对孤对电子，H3O＋只有1对孤对电子，排斥力较小；（6）

【解析】

试题分析：（1）N原子最外层电子数是5个电子，2个电子位于2s能级、3个电子位于2p能级，所以其价电子排布式为2s22p3；O元素基态原子核外有两个未成对电子。

（2）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，N元素位于第VA族，所以这三种元素第一电离能大小顺序是N＞O＞C；

（3）氨气分子中N原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论知空间构型为三角锥形；肼分子中每个N原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论知N原子杂化方式为sp3；N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内含有离子键、配位键和共价键，不存在范德华力，答案选d。

（4）氢键键能介于化学键和分子间作用力之间，化学键键能最大，所以水分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为O-H键、氢键、范德华力。

（5）水合氢离子中O原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论知O原子杂化类型为sp3；孤电子对间的排斥力大于孤电子对和共用电子对之间的排斥力，水中O原子有2对孤对电子，H3O+只有1对孤对电子，排斥力较小，所以H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大。

（6）CaO是面心立方晶胞，其结构和NaCl相似，则该晶胞中钙离子、氧离子个数都是4，晶胞体积=。

考点：考查晶胞计算、原子杂化方式判断、微粒空间构型判断、氢键等