Question

【题目】氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。请回答下列问题。

(1)氮与元素周期表同周期的相邻元素的第一电离能由小到大的顺序为_____________

(2)与阴离子(CN-)互为等电子体的两种分子有______________、____________________

(3)氨水溶液中存在多种氢键，任表示出其中两种_________________、_________________.

(4)H3PO4的K1、K2、K3分别为7.6×10-3、6.3×10-8、4.4×10-13。硝酸完全电离，而亚硝酸K=5.1×10-4，请根据结构与性质的关系解释：

①H3PO4的K1远大于K2的原因是______________

②硝酸比亚硝酸酸性强的原因是______________

(5)X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。X的核外电子排布式为_________________与同一个N3－相连的X+有_____ 个。

(6)X的高价阳离子(X2+)在水溶液中存在离子[X(H2O)4]2＋，则X2+与H2O之间的键型为________________该化学键能形成的原因是___________________请画出[X(H2O)4]2＋离子的结构式(用元素符号写结构式)__________________。

Answer 1

【答案】 C<O<N N2 CO O－H…N N－H…O（其他正确形式也给分） 第一步电离生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的H+ 硝酸中非羟基氧是两个，亚硝酸非羟基O是一个，非羟基氧越多酸性越强 ls22s22p63s23p63d104sl 6 配位键 H2O能提供孤对电子，Cu2＋能接受孤对电子（或Cu2＋有空轨道）

【解析】本题考查配合物的成键情况、电离能、氢键、电子排布式等知识，题目难度中等，注意掌握电离能大小比较方法及配合物的成键情况，明确氢键、电子排布式的表示方法，试题知识点较多、综合性较强，充分考查学生的分析、理解能力及灵活应用能力。

（1）C、N、O元素是同一周期相邻元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级是半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，则第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N。

（2）根据等电子体的定义，将CN-中C原子及1个负电荷换成1个N原子，可得等电子体N2，将N原子及1个负电荷换成1个O原子，可得等电子体CO。

（3）N元素与O元素的电负性都很强，不同分子中的N原子、O原子与H原子之间都可以形成氢键，如O-H…N、N-H…O、O-H…O、N-H…N。

（4）①磷酸第一步电离出氢离子后变为阴离子，阴离子难电离出带正电荷的氢离子，所以H3PO4的K1远大于K2，则答案为第一步电离生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的H+；②由于硝酸中非羟基氧是两个，亚硝酸非羟基O是一个，非羟基氧越多酸性越强，所以硝酸比亚硝酸酸性强。

（5）X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，X原子核外电子数=2+8+18+1=29，则X为Cu元素，Cu元素是29号元素，原子核外电子数为29，核外电子排布式为ls22s22p63s23p63d104sl ；该晶胞中白色小球=8×1/8=1，黑色小球=12×1/4=3，N3-带3个单位负电荷、Cu+带1个单位正电荷，所以形成的化合物为Cu3N，则白色小球表示N3-、黑色小球表示Cu+，则同一个N3-相连的Cu+有6个。

（6）Cu2+有空轨道，能接受孤对电子，H2O能提供孤对电子，所以Cu2+与H2O之间的化学键类型为配位键，原因为H2O能提供孤对电子，Cu2＋能接受孤对电子（或Cu2＋有空轨道）；[X（H2O）4]2+离子为[Cu（H2O）4]2+，[Cu（H2O）4]2+离子中含有配位键，其结构式为：。