Question

【題目】疊氮化物是一類重要化合物，在炸藥、磁性化合物研究、微量元素測定方面越來越引起人們的重視，其中氫疊氮酸(HN3)是一種弱酸，分子結構示意圖可表示為：

聯氨被亞硝酸氧化時便可生成氫疊氮酸(HN3)：N2H4+HNO2=2H2O+HN3，它的酸性類似于醋酸，微弱電離出H+和N3-。試回答下列問題：

(1)從成鍵原子的電負性角度，HN3中含有的共價鍵類型為_______________，分子的極性為_____________。

(2)疊氮化物能與Fe3+、Cu2+、Co3+等形成配合物，如：Co[(N3)(NH3)5]SO4，在該配合物中鈷顯_________價，根據價層互斥理論可知SO42-空間形狀為______________，寫出鈷原子在基態時的核外電子排布式_____________。

(3)由疊氮化鈉(NaN3)熱分解可得純N2：2NaN3(s)=2Na(l)+3N2(g)，有關說法正確的是__________(選填序號)

A.NaN3與KN3結構類似，前者晶格能較小

B.鈉晶胞結構如圖，晶胞中分攤2個鈉原子

C.氮的第一電離能大于氧

D.氮氣常溫下很穩定，是因為氮的電負性小

(4)與N3-互為等電子體的分子有___________________ (舉2例）

(5)人造立方氮化硼的硬度僅次于金剛石而遠遠高于其他材料，因此它與金剛石統稱為超硬材料。立方氮化硼晶胞如圖所示，試分析：

①該晶體的類別為____________晶體。

②晶體中每個N同時吸引________個B。

③設該晶體的摩爾質量為Mg·mol-1，晶體的密度為ρg·cm-3，阿伏加德羅常數的值為NA，則晶體中兩個距離最近的B之間的距離為___________cm。

Answer 1

【答案】 極性鍵、非極性鍵 極性分子 +3 正四面體 ls22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 BC N2O、CO2、CS2、BeF2等 原子 4

【解析】(1) HN3中含有的共價鍵有H-N極性鍵和N=N非極性鍵，根據結構可知，該分子為V形分子，電荷分布不均勻，屬于極性分子，故答案為：極性鍵、非極性鍵；極性分子；

(2)該配合物中疊氮酸根離子為-1價、硫酸根離子為-2價，根據化合物中各元素化合價的代數和為0知，Co元素化合價為+3價；硫酸根離子價層電子對個數是4且不含孤電子對，根據價層電子對互斥理論判斷硫酸根離子空間構型為正四面體形；Co是27號元素，其原子核外有27個電子，根據構造原理書寫其基態原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2，故答案為：+3；正四面體；1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；

(3)A．NaN3與KN3結構類似，且二者都是離子晶體，晶格能與離子半徑成反比，鉀離子半徑大于鈉離子，所以前者晶格能大于后者，故錯誤；B．晶胞中Na原子個數=8×+1=2，故正確；C．同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族第一電離能大于其相鄰元素，所以第一電離能N＞O，故正確；D．氮氣分子中含有氮氮三鍵，鍵能較大，性質較穩定，故錯誤；故選BC；

(4)原子個數相等價電子數相等的微粒互為等電子體，與N3-互為等電子體的分子有N2O、CO2、CS2、BeF2等，故答案為：N2O、CO2、CS2、BeF2等；

(5)①原子晶體硬度大，該晶體硬度大，所以為原子晶體，故答案為：原子；

②每個N原子同時吸引4個B原子，所以其配位數是4，故答案為：4；

③晶體中兩個距離最近的B之間的距離為晶胞棱長的倍，晶胞棱長=，則晶體中兩個距離最近的B之間的距離=×cm=×cm=cm，故答案為：。