Question

某盐的组成可表示为3[H₃ON₅]·3[NH₄N₅]·NH₄Cl。回答下列问题：

（1）氯原子的电子排布式为________________。

（2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E₁)。第二周期部分元素的E₁变化趋势如图(a)所示，其中除氮元素外，其他元素的E₁自左而右依次增大的原因是_________________；氮元素的E₁呈现异常的原因是__________________。

（3）经X射线衍射测得化合物3[H₃ON₅]·3[NH₄N₅]·NH₄Cl的晶体结构，其局部结构如图(b)所示。

①H₃O^＋中心原子的杂化类型为________，NH₄⁺的空间构型为________。

②3[H₃ON₅]·3[NH₄N₅]·NH₄Cl中阴离子N₅^-中的σ键总数为________个。分子中的大π键可用符号Π 表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π)，则N₅^-中的大π键应表示为________。

③图(b)中虚线代表氢键，其中表示式为(NH₄⁺)N—H…Cl、________、________。

Answer

1s22s22p63s23p5 同周期元素随核电荷数增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量(E1)依次增大 N原子的2p轨道为半充满状态，具有稳定性，故不易结合一个电子 sp3杂化 正四面体 5 Π (H3O＋)O—H…N(N) (NH)N—H…N(N)

【解析】

(1)、氯原子的核电荷数为17，其电子排布式为1s22s22p63s23p5；

(2)、周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合1个电子释放出的能量依次增大，氮原子的2p轨道为半充满状态，具有稳定性；

故答案为：同周期元素随核电荷数增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量(E1)依次增大；N原子的2p轨道为半充满状态，具有稳定性，故不易结合一个电子；

(3)①H3O＋中价层电子对数都是3且含有一对孤电子对，所以为三角锥形结构，中心原子的杂化类型为sp3杂化，NH中价层电子对个数是4且不含孤电子对，其空间构型为正四面体；

②3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4Cl中阴离子N中的σ键总数为5个，根据已知信息，N中参与形成大π键的原子数为5，形成大π键的电子数为6，所以N中的大π键表示为Π；

③图(b)中虚线代表氢键，其中表示式为(NH)N—H…Cl、(H3O＋)O—H…N(N)、(NH)N—H…N(N)；

故答案为：sp3杂化；正四面体；5 ；Π；(H3O＋)O—H…N(N)；(NH)N—H…N(N)。