Question

氮及其化合物与人类生产、生活息息相关．回答下列问题：

（1）基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是__________，前4周期元素中，基态原子核外电子排布成单电子数最多的元素的价层电子排布式为__________。

（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是__________。

（3）N₂F₂分子中N原子的杂化方式是__________，l mol N₂F₂含有__________molσ键．

（4）NF₃的键角__________NH₃的键角(填“＜”“＞”或“=”)，原因是__________.

（5）NH₄BF₄(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一．l mol NH₄BF₄__________mol配位键．

（6）安全气囊的设计原理为6NaN₃+FeIO₃Na₂O+2Fe+9N₂↑

①等电子体的原理是：原子总数相同，价电子总数相同的分子或离子具有相似的化学键特征，具有许多相近的性质．写出两种与N₃^-互为等电子体的分子或离子__________.

②Na₂O的晶胞结构如图所示，品胞边长为566pm，晶胞中氧原子的配位数为__________，Na₂O晶体的密度为__________g•cm^-3(只要求列算式，不必计算出结果)。

Answer

（1）洪特规则；3d54s1；（2）N＞O＞C；（3）sp2杂化；3；

（4）＜；F元素电负性比H大，NF3中N周围电子密度小于NH3中N周围电子密度；（5）2；

（6）①CO2、N2O、CNS-、NO2+、CNO-等；②8；

【解析】

试题分析：（1）2p能级3个电子分别单独优先占据一个轨道，符合洪特规则；前4周期元素中，基态原子核外电子排布成单电子数最多，只能处于第四周期，由洪特规则特例可知价层电子排布式为3d54s1，故答案为：洪特规则；3d54s1；

（2）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，氮元素2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能：N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；

（3）N2F2分子结构式为F-N=N-F，分子中N原子含有1对孤对电子，N原子的杂化方式是sp2杂化，l mol N2F2含有3molσ键，故答案为：sp2杂化；3；

（4）F元素电负性比H大，F元素电负性比H大，NF3中N周围电子密度小于NH3中N周围电子密度，成键电子对之间的排斥力较小，因而NF3的键角＜NH3的键角，故答案为：＜；F元素电负性比H大，NF3中N周围电子密度小于NH3中N周围电子密度；

（5）NH4BF4 中铵根离子中含有1个配位键，B原子与F之间形成1个配位键，l mol NH4BF4 含有2mol配位键，故答案为：2；

（6）①与N3-互为等电子体的分子或离子为CO2、CNO-等，故答案为：CO2、CNO-；

②晶胞中白色球数目为8×+6×=4、黑色球数目为8，Na原子与氧原子数目之比为2:1，则白色球为氧原子、黑色球为Na原子，黑色球配位数为4，则白色球配位数为8，晶胞质量为4×g，则晶胞密度为4×g÷(566×10-10 cm)3=g•cm-3，故答案为：8；。

【考点定位】考查元素周期律与元素周期表；化学键与晶体结构

【名师点晴】本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电离能、杂化方式判断、配位键、价层电子对数互斥理论、等电子体、晶胞结构与计算等，（4）中键角判断为易错点、难点，注意同周期第一电离能异常情况。由均摊法可知晶胞中白色球数目为4、黑色球数目为8，Na原子与氧原子数目之比为2:1，则白色球为氧原子、黑色球为Na原子，黑色球配位数为4，则白色球配位数为8，表示出晶胞质量，再根据ρ=计算晶胞密度