Question

【題目】硫酸銨[(NH4)2SO4]一種優(yōu)良的氮肥(俗稱肥田粉)，適用于一般土壤和作物，能使枝葉生長旺盛，提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量，增強(qiáng)作物對(duì)災(zāi)害的抵抗能力，可作基肥、追肥和種肥，與氫氧化鈣在加熱的條件下可以生成氨氣。根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問題：

（1）基態(tài)S原子的價(jià)電子排布式為____________，能量最高的電子所處的能層的符號(hào)為_________。

（2）SO42-空間構(gòu)型為__________，中心原子的軌道雜化方式是________，寫出一個(gè)與SO42-互為等電子體的分子的化學(xué)式__________。

（3）氨氣的沸點(diǎn)(-33.5℃)高于硫化氫的沸點(diǎn)(-60.4℃)的主要原因是：_____________________________。

（4）O、N、S的第一電離能從大到小的順序是___________________。

（5）硫酸銅溶液中通入過量的氨氣會(huì)生成[Cu(NH3)4]SO4,1mol的[Cu(NH3)4]2+中σ鍵的個(gè)數(shù)為________。

（6）以四氯化鈦、碳化鈣、疊氮酸鹽作原料，可以生成碳氮化鈦化合物。其結(jié)構(gòu)如下圖所示，這種碳氮化鈦化合物的化學(xué)式為________。若將該晶體的晶胞重新切割，使碳原子位于新晶胞的上下面心，則氮原子在新晶胞中的位置是__________________________________。

Answer 1

【答案】 3s23p4 M 正四面體 sp3 CCl4或SiF4等 均為分子晶體，而氨氣分子間有氫鍵，H2S分子間沒有氫鍵 N>O>S 16NA Ti4CN3 頂點(diǎn)和前后左右面心

【解析】試題分析：（1）基態(tài)S原子最外層有6個(gè)電子，排布在3s、3p能級(jí)上；離原子核越遠(yuǎn)能量越高；（2）根據(jù)價(jià)電子對(duì)數(shù)判斷S原子軌道雜化方式；根據(jù)價(jià)電子理論判斷SO42-空間構(gòu)型；等電子體是指具有相同價(jià)電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子；（3）氨氣分子間有氫鍵；（4）N原子2p軌道為半充滿狀態(tài)，所以第一電離能大于相鄰的O原子；同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小，所以第一電離能O大于S原子；（5）Cu和N之間是配位鍵、N和H之間是共價(jià)鍵，單鍵都是σ鍵；（6）根據(jù)均攤法計(jì)算化學(xué)式；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析氮原子在新晶胞中的位置。

解析：（1）基態(tài)S原子最外層有6個(gè)電子，排布在3s、3p能級(jí)上，所以基態(tài)S原子的價(jià)電子排布式為3s23p4；離原子核越遠(yuǎn)能量越高，能量最高的電子所處的能層是第三層，符號(hào)為M；（2）S原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)是 ，孤對(duì)電子為0，所以SO42-空間構(gòu)型正四面體； S原子軌道雜化方式為sp3；等電子體是指具有相同價(jià)電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子，所以與SO42-互為等電子體的分子的化學(xué)式是CCl4或SiF4；（3）氨氣分子間有氫鍵，H2S分子間沒有氫鍵，所以氨氣的沸點(diǎn)高于硫化氫的沸點(diǎn)；（4）N原子2p軌道為半充滿狀態(tài)，所以第一電離能大于相鄰的O原子，同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小，所以第一電離能O大于S原子，所以O(shè)、N、S的第一電離能從大到小的順序是N>O>S；（5）Cu和N之間是配位鍵、N和H之間是共價(jià)鍵，單鍵都是σ鍵，所以1mol的[Cu(NH3)4]2+中σ鍵的個(gè)數(shù)為16 NA；（6）原子數(shù)是 、N原子數(shù)是 、C原子數(shù)是 ，化學(xué)式是Ti4CN3；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，若碳原子位于新晶胞的上下面心，則氮原子在新晶胞中的位置是頂點(diǎn)和前后左右面心。