Question

【題目】氮族元素及其化合物應用廣泛。如合成氨、磷肥等化學肥料促進了糧食產量的極大提高。

(1)在基態(tài)31P原子中，核外存在_____對自旋相反的電子，核外電子占據(jù)的最高能級的電子云輪廓圖為_____形。與31P同周期且相鄰的元素的第一電離能由大到小的順序為_____。

(2)液氨中存在電離平衡2NH3NH4++NH2﹣，體系中三種微粒中N原子的雜化方式為_____，NH2﹣的立體構型為_____，與NH4+互為等電子體的分子為_____。

(3)苯胺 與甲苯 的相對分子質量相近，但苯胺的熔點(﹣5.9℃)、沸點(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(﹣95℃)、沸點(110.6℃)，原因是_____。

(4)我國科學工作者實現(xiàn)世界首次全氮陰離子(N5﹣)金屬鹽Co(N5)2(H2O)44H2O的合成，其結構如圖所示，Co2+的配位數(shù)為_____；N5﹣的化學鍵類型為_____。

(5)把特定物質的量之比的NH4Cl和HgCl2在密封管中一起加熱時，生成晶體X，其晶胞的結構圖及晶胞參數(shù)如圖所示。則晶體X的密度為_____ g/cm3(設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，列出計算式)。

Answer 1

【答案】6 啞鈴（紡錘） P＞S＞Si sp 3 雜化 V 形 CH4、SiH4 苯胺分子間存在氫鍵 6 σ鍵、π鍵

【解析】

(1)、根據(jù)31P原子的電子排布1s22s22p63s23p2解答；

(2)、根據(jù)價層電子對互斥理論解答；

(3)、同為分子晶體，且相對分子質量差較小，而熔沸點相差較大，則可能是存在分子間氫鍵；

(4)、根據(jù)圖示可以確定物質中存在的化學鍵；

(5)、由均攤法可知，1個晶胞中Hg2+數(shù)目為1，NH4+數(shù)目為1，Cl﹣數(shù)目為3，晶體密度ρ＝，據(jù)此計算。

（1）31P原子的電子排布是1s22s22p63s23p2，可知核外存在6對自旋相反的電子，最外層為p軌道，電子云輪廓圖為啞鈴（紡錘）形。與P同周期相鄰的元素為Si、S，同周期隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大趨勢，P元素原子3p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素的，故第一電離能：P＞S＞Si。

故答案為：6；啞鈴（紡錘）； P＞S＞Si；

（2）NH3中心原子N電子對數(shù)＝（5﹣1×3）+3＝4，雜化方式為sp 3；NH4+中心原子N電子對數(shù)＝（5﹣1﹣1×4）+4＝4，雜化方式為sp 3；NH2﹣中心原子N電子對數(shù)＝（5+1﹣1×2）+2＝4，雜化方式為sp 3，孤電子對數(shù)為2，空間構型為V形。等電子體為原子數(shù)相等和電子數(shù)相等的原子團，NH4+含有5個原子，電子數(shù)為10，與NH4+互為等電子體的分子為CH4、SiH4等

故答案為：sp 3 雜化； V 形；CH4、SiH4；

（3）苯胺）的晶體類型是分子晶體，構成微粒為分子，苯胺與甲苯（）的相對分子質量相近，但苯胺的熔點（﹣5.9℃）、沸點（184.4℃）分別高于甲苯的熔點（﹣95.0℃）、沸點（110.6℃），原因是苯胺分子之間存在氫鍵，

故答案為：苯胺分子間存在氫鍵；

（4）由圖知，Co（N5）2（H2O）44H2O中Co2+連接2個（N5﹣）和4個H2O，其配位數(shù)為6，N5﹣存在的化學鍵為σ鍵、π鍵。

故答案為：6； σ鍵、π鍵；

（5）由均攤法可知，1個晶胞中Hg2+數(shù)目為1，NH4+數(shù)目為8×＝1，Cl﹣數(shù)目為4×+2＝3，晶胞質量m＝＝，晶胞體積V＝a×10﹣10×a×10﹣10×c×10﹣10＝a2c×10﹣30，晶體X的密度ρ＝＝g/cm3，

故答案為：。