Question

（7分）氮是地球上極為豐富的元素
（1）Li₃N晶體中氮以N^3-的形式存在，基態N^3-的電子排布式為            ；
（2）X離子中所有電子正好充滿K．L．M三個電子層，它與N^3－形成的晶體結構如右圖所示。X的元素符號是______，X離子與N^3－形成的化合物化學式為______。

（3）水是生命之源，它與我們的生活密切相關。在化學實驗和科學研究中，水也是一種常用的試劑。下列是鈉、碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞圖（為按順序排序）。與冰的晶體類型相同的是______（請用相應的編號填寫）

A              B            C          D           E
（4）在冰晶體中，每個水分子與相鄰的4個水分子形成氫鍵，已知冰的升華熱是51 kJ/mol，除氫鍵外，水分子間還存在范德華力（11kJ/mol），則冰晶體中氫鍵的“鍵能”是      kJ/mol；

Answer 1

1S²2S²P⁶（1分）   Cu，   Cu₃N（2分）  BC（2分）  20（kJ/mol）（2分）

（1）氮元素的核外電子數是7，所以根據構造原理可知，基態N^3-的電子排布式為1S²2S²P⁶。
（2）X離子中所有電子正好充滿K．L．M三個電子層，則X離子的核外電子數是28，則是銅元素。所以根據晶胞的結構可知，N^3－離子的個數是8×1/8＝1，X離子個數是12×1/4＝3，所以化學式為Cu₃N。
（3）冰形成的晶體是分子晶體，鈉是金屬晶體，氯化鈉是離子晶體，金剛石是原子晶體，碘和干冰形成的晶體都是分子晶體。A是氯化鈉，B是干冰，C是碘，D是金剛石，E是金屬鈉，所以答案選BC。
（4）在冰晶體中，每個水分子與相鄰的4個水分子形成氫鍵，則平均每個水分子形成的氫鍵是2個，所以氫鍵鍵能是（51 kJ/mol－11kJ/mol）÷2＝20kJ/mol.