Question

【題目】某鹽的組成可表示為3[H3ON5]:3[NH4N3]·NH4Cl。回答下列問題

（1）氯原子的電子排布式為________________________.

（2）元素的基態氣態原子得到一個電子形成氣態負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_____________；氮元素的E1呈現異常的原因是_____________。

（3）經X射線衍射測得化合物3[H3ON5]·3NH4N5]·NH4Cl的晶體結構,其局部結構如圖(b)所示

①H3O+中心原子的雜化類型為___________，NH4+的空間構型為_________。

②3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4C1中陰離子N5-中的鍵總數為______個。分子中的大鍵可用符號表示,其中m代表參與形成大鍵的原子數,n代表參與形成大鍵的電子數(如苯分子中的大鍵可表示為),則N5-中的大鍵應表示為____________________。

③圖(b)中虛線代表氫鍵,其中表示式為(NH4)N一H……Cl、_______、______。

（4）3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4Cl的晶體密度為dg.cm-3,其立方晶胞參數為a nm,晶胞中含有y個3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4Cl單元,該單元的相對質量為M,則y的計算表達式為________.

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p5 同周期元素隨核電荷數依次增大，原子半徑逐漸變小，故結合一個電子釋放出的能量(E1)依次增大 N原子的2p軌道為半充滿狀態，具有額外穩定性，故不易結合一個電子 sp3雜化 正四面體 5 (H3O＋)O—H…N(N) (NH)N—H…N(N) （或：×10－21）

【解析】（1）氯原子的核電荷數為17，其電子排布式為1s22s22p63s23p5 ；正確答案：1s22s22p63s23p5。

（2）同周期元素隨核電荷數依次增大，原子半徑逐漸變小，故結合1個電子釋放出的能量依次增大，氮原子的2p軌道為半充滿狀態，具有穩定性；正確答案：同周期元素隨核電荷數依次增大，原子半徑逐漸變小，故結合一個電子釋放出的能量(E1)依次增大；N原子的2p軌道為半充滿狀態，具有額外穩定性，故不易結合一個電子。

（3）①H3O+中價層電子對個數都是3且含有一對孤電子對，所以為三角錐形結構，中心原子的雜化類型為sp3雜化，NH4+中價層電子對個數是4且不含孤電子對，其空間構型為正四面體；正確答案：sp3；正四面體。

②如圖2所示，3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4C1中陰離子N5-中的鍵總數為5個，根據已知信息，N5-中參與形成大鍵的原子數且5，形成大鍵的電子數為6，所以N5-中的大鍵表示為；正確答案:5； 。

③圖(b)中虛線代表氫鍵，其中表示式為(NH4)N一H……Cl、(H3O＋)O—H…N(N) 、(NH)N—H…N(N) ；正確答案：(H3O＋)O—H…N(N) 、(NH)N—H…N(N) 。

（4）晶胞體積V=(a×10-7)3cm3, 晶胞質量為m=y×M/NA，密度為ρ=m/V，所以y=×10－21；正確答案：（或：×10－21）。