Question

氨和水都是常用的试剂。请回答下列问题：

（1）氮元素基态原子的核外电子中，未成对电子数与成对电子数之比为________________。

（2）NH₃分子可结合一个H⁺形成铵根离子(NH₄⁺)。

①NH₃分子中N原子的杂化类型是___________。

②NH₃分子中与H⁺结合的过程中未发生改变的是_____________（填选项字母）。

a.微粒的空间构型              b.N原子的杂化类型            _C.H-N-H的键角

(3)将氨气通入CuSO₄溶液中，产生蓝色沉淀，继续通过量氨气，沉淀溶解，得到蓝色透明溶液。该过程中微粒的变化是[Cu(H₂O)₄]²⁺→Cu(OH)₂→[Cu(NH₃)₄]²⁺。[Cu(H₂O)₄]²⁺和[Cu(NH₃)₄]²⁺中共同含有的化学键类型有_________________。

（4）①水变成冰晶体时，密度减小的主要原因是___________。

②N₂O₄、H₂O₂分子中电负性最大的元素在周期表中的位置为_______________

（5）NO₃^-的空间构型是___________。

（6）已知：AlF₆^3-在溶液中可稳定存在，CaF₂难溶于水，但可溶于含Al³⁺的溶液中，原因是________ （用离子方程式表示）。

（7）F₂通入稀NaOH溶液中可生成OF₂，OF₂分子构型为_________，其中氧原子的杂化方式为________。

Answer

3:4sp3b极性键、配位键氢键具有方向性，水结冰时分子间距离增大，密度减小第二周期第VIA族平面三角形3CaF2+Al3+=3Ca2++AlF63-V形sp3

【解析】

（1）N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，s能级有1个轨道，1s、2s电子为成对电子，2p能级有3个轨道，3个电子各占据1个轨道，是未成对电子，则未成对电子数与成对电子数之比为3：4。

（2）①NH3分子中N原子呈3个N-H，含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，采取sp3杂化。②NH3分子是三角锥型，NH4+是正四面体型，键角不变，NH4+中N原子成4个N-H，杂化轨道数目为4，采取sp3杂化，都采取sp3杂化，答案选b；

（3）铜离子与水分子、氨气分子之间形成配位键，水分子中O-H键、氨分子中N-H键都是极性共价键，所以共同含有的共价键类型为极性共价键、配位键。

（4）①水分子间存在氢键，由于氢键具有方向性，水结冰时分子间距增大，晶体内部有很大的间隙，则冰的密度小于水；②N2O4、H2O2分子中含有的元素有H、N、O，同周期由左向右第一电离能呈递增趋势，但当元素原子的轨道呈全满、全空、半充满状态时，较稳定；同主族由上到下第一电离能逐渐减小，则电负性最大的元素是N，N在周期表中的位置为第二周期第VIA族。

（5）NO3-价层电子对为3对，没有孤电子对，空间构型为平面三角形。

（6）CaF2难溶于水，但可溶于含Al3+的溶液中，因为在溶液中F-与Al3+能形成很难电离的配离子AlF63-，使CaF2的溶解平衡正移，其反应的离子方程式为：3CaF2+Al3+=3Ca2++AlF63- 。

（7）OF2分子中O原子的价层电子对数=2+1/2（6-2×1）=4，则O原子的杂化类型为sp3杂化，含有2个孤电子对，所以分子的空间构型为V形。