Question

【题目】硫酸铵[(NH4)2SO4]一种优良的氮肥(俗称肥田粉)，适用于一般土壤和作物，能使枝叶生长旺盛，提高果实品质和产量，增强作物对灾害的抵抗能力，可作基肥、追肥和种肥，与氢氧化钙在加热的条件下可以生成氨气。根据所学知识回答下列问题：

（1）基态S原子的价电子排布式为____________，能量最高的电子所处的能层的符号为_________。

（2）SO42-空间构型为__________，中心原子的轨道杂化方式是________，写出一个与SO42-互为等电子体的分子的化学式__________。

（3）氨气的沸点(-33.5℃)高于硫化氢的沸点(-60.4℃)的主要原因是：_____________________________。

（4）O、N、S的第一电离能从大到小的顺序是___________________。

（5）硫酸铜溶液中通入过量的氨气会生成[Cu(NH3)4]SO4,1mol的[Cu(NH3)4]2+中σ键的个数为________。

（6）以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料，可以生成碳氮化钛化合物。其结构如下图所示，这种碳氮化钛化合物的化学式为________。若将该晶体的晶胞重新切割，使碳原子位于新晶胞的上下面心，则氮原子在新晶胞中的位置是__________________________________。

Answer 1

【答案】 3s23p4 M 正四面体 sp3 CCl4或SiF4等 均为分子晶体，而氨气分子间有氢键，H2S分子间没有氢键 N>O>S 16NA Ti4CN3 顶点和前后左右面心

【解析】试题分析：（1）基态S原子最外层有6个电子，排布在3s、3p能级上；离原子核越远能量越高；（2）根据价电子对数判断S原子轨道杂化方式；根据价电子理论判断SO42-空间构型；等电子体是指具有相同价电子数目和原子数目的分子或离子；（3）氨气分子间有氢键；（4）N原子2p轨道为半充满状态，所以第一电离能大于相邻的O原子；同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，所以第一电离能O大于S原子；（5）Cu和N之间是配位键、N和H之间是共价键，单键都是σ键；（6）根据均摊法计算化学式；根据晶胞结构分析氮原子在新晶胞中的位置。

解析：（1）基态S原子最外层有6个电子，排布在3s、3p能级上，所以基态S原子的价电子排布式为3s23p4；离原子核越远能量越高，能量最高的电子所处的能层是第三层，符号为M；（2）S原子的价电子对数是 ，孤对电子为0，所以SO42-空间构型正四面体； S原子轨道杂化方式为sp3；等电子体是指具有相同价电子数目和原子数目的分子或离子，所以与SO42-互为等电子体的分子的化学式是CCl4或SiF4；（3）氨气分子间有氢键，H2S分子间没有氢键，所以氨气的沸点高于硫化氢的沸点；（4）N原子2p轨道为半充满状态，所以第一电离能大于相邻的O原子，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，所以第一电离能O大于S原子，所以O、N、S的第一电离能从大到小的顺序是N>O>S；（5）Cu和N之间是配位键、N和H之间是共价键，单键都是σ键，所以1mol的[Cu(NH3)4]2+中σ键的个数为16 NA；（6）原子数是 、N原子数是 、C原子数是 ，化学式是Ti4CN3；根据晶胞结构，若碳原子位于新晶胞的上下面心，则氮原子在新晶胞中的位置是顶点和前后左右面心。