Question

（12分）氮元素可形成卤化物、叠氮化物及络合物等。

（1）NF₃构型为三角锥体，沸点－129 ℃；可在铜催化作用下由F₂和过量NH₃反应得到。

NF₃属于  　  晶体，写出制备 NF₃的化学反应方程式：        　　　           。

（2）氢叠氮酸(HN₃)是一种弱酸，它的酸性类似于醋酸，微弱电离出H^＋和N₃^－。

①与N₃^－互为等电子体的分子、离子有：    　     、       　　   (各举1例)，由此可推知N₃^－的空间构型是    　　　 型。

②叠氮化物、氰化物能与Fe^3＋及Cu^2＋及Co^3＋等形成络合物，如：[Co (N₃)(NH₃)₅]SO₄、

Fe(CN)₆^4－。写出钴原子在基态时的价电子排布式：      　　　　　  。

[Co (N₃)(NH₃)₅]SO₄中钴的配位数为  　　  ，CN^—中C原子的杂化类型是   　　　   。

（3）化学式为Pt(NH₃)₂Cl₂的化合物有两种异构体，其中一种异构体可溶于水，则该异构体是          （填“极性”、“非极性”）分子。

（4）由叠氮化钠(NaN₃)热分解可得纯N₂：2NaN₃(s)＝2Na(l)+3N₂(g)，有关说法正确的是          (选填序号)

A．NaN₃与KN₃结构类似，前者晶格能较小

B．第一电离能（I₁）：N＞P＞S

C．钠晶胞结构如图，该晶胞分摊2个钠原子

D．氮气常温下很稳定，是因为氮的电负性小

 

Answer 1

【答案】

（1）分子     4NH₃＋3F₂ ===NF₃＋3NH₄F  （2分）

（2）①N₂O（CO₂或CS₂）；   SCN^—（CNO^—），  直线

② 3d⁷4s²       6     sp杂化（3）极性 （4）B C  （2分）

【解析】（1）NF₃构型为三角锥体，沸点－129 ℃，因而是分子晶体。制备 NF₃的化学反应方程式为 4NH₃＋3F₂ ===NF₃＋3NH₄F。

（2）①价电子和原子数分别都相等的是等电子体，剩余与N₃^－互为等电子体的分子、离子有N₂O（CO₂或CS₂）；SCN^—（CNO^—）。CO₂是直线型结构，所以N₃^－的空间构型也是直线型结构。

②根据构造原理可知，钴原子在基态时的价电子排布式为3d⁷4s² 。[Co (N₃)(NH₃)₅]SO₄中含有6该配体，所以钴的配位数为6。由于N₃^－的空间构型是直线型结构，所以是sp杂化。

（3）根据相似相溶原理可知，该异构体是极性分子。

（4）钠离子半径小于钾离子的，所以NaN₃的晶格能大于KN₃的，A不正确。非金属性越强，第一电离能越大，但由于P原子的3p轨道电子是半充满状态，稳定性强，所以大于硫原子的第一电离能，B正确。钠是体心立方堆积，所以含有的钠原子是8×1/8＋1＝2，C正确。由于氮气分子中键能很大，所以氮气非常稳定，D不正确，答案选BC。