Question

【題目】疊氮化鈉(NaN3)是一種無色晶體，廣泛用于汽車安全氣囊及化工合成等．常見的兩種制備方法為：

2NaNH2+N2O═NaN3+NaOH+NH3↑

3NaNH2+NaNO3═NaN3+3NaOH+NH3↑

(1)①氮原子的L層電子排布圖_____________________。

②氮所在的周期中，第一電離能最大的元素為_____________（填元素符號）。

③與N3互為等電子體的粒子為____________（寫出一種）。

④氨氣的電子式____________。

(2)NH3沸點（﹣33.34℃）比N2O沸點（﹣88.49℃）高，其主要原因是____________

(3)依據價層電子對互斥理論，NO3-間構型呈__________形。

(4)汽車安全氣囊的設計是基于反應6NaN3+Fe2O3═3Na2O+2Fe+9N2↑，生成物中的鐵是一種常見物質，而鐵的晶體有三種堆積方式，其中兩種的堆積方式如圖所示，下列有關鐵及晶體的說法中正確的是_________。

A．金屬鐵的導電性是由于通電時產生的自由電子作定向移動

B．α﹣Fe、γ﹣Fe的堆積方式分別與鉀和銅相同

C．空間利用率α﹣Fe大于γ﹣Fe

D．金屬鐵內部存在金屬鍵

(5)鐵的上述兩種晶體（α﹣Fe：γ﹣Fe）的密度比值為___________。（寫成小數，保留2位有效數字）

Answer 1

【答案】 Ne CO2等 氨氣分子間存在氫鍵 平面三角 BD 0.92

【解析】

(1)①氮是7號元素，原子核外電子數為7，核外電子排布是2、5，原子的L層上有5個電子，2s能級上有2個電子、2p能級上有3個電子，根據能量最低原理、洪特規則、保里不相容原理知，其L層電子排布圖為；

②N是第二周期的元素，在同一周期中，元素第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素大于相鄰元素，所以第二周期元素中第一電離能最大的是惰性氣體元素Ne；

③價電子數相等、原子個數相等的微�；コ獾入娮芋w，，與N3互為等電子體的粒子有CO2、N2O等；

④氨氣分子中氮原子和每個氫原子之間都存在一個共用電子對，氮原子上還有一對孤對電子，所以氨氣分子的電子式為；

(2)NH3中存在氫鍵，N2O中不存在氫鍵，分子之間氫鍵的存在，增加了分子之間的吸引力，使物質熔化、氣化需要較高的能量，導致NH3沸點（-33.34℃）比N2O沸點（-88.49℃）高；

(3)NO3-中價層電子對個數=3+(5+1-3×2)/2=3且不含孤電子對，所以其空間構型為平面三角形；

(4)A．金屬鐵的導電性是由于通電時自由電子作定向移動，電子不是通電才產生的，故選項A錯誤；

B．α-Fe、γ-Fe的堆積方式分別與鉀和銅相同，α-Fe為體心立方堆積，γ-Fe為面心立方堆積，故選項B正確；

C．根據Fe的兩種晶體結合方式可知，空間利用率α-Fe小于γ-Fe，故選項C錯誤；

D．金屬晶體中存在金屬鍵，所以金屬鐵內部存在金屬鍵，故選項D正確；

因此合理選項是BD；

(5)α-Fe中Fe原子個數==2，γ-Fe中Fe原子個數==4，設Fe原子半徑為r，α-Fe中晶胞邊長=，γ-Fe中晶胞的邊長=，又由密度公式可得α-Fe的密度；γ-Fe的密度為；所以其密度之比為=：=0.92