Question

【題目】氨是重要的化工原料，用途廣泛。

(1)合成氨工廠常用醋酸二氨合銅（由[Cu(NH3)2]+ 和CH3COO-構成）溶液吸收對氨合成催化劑有毒害的CO氣體。

①醋酸二氨合銅所含的元素中，第一電離能最大的是____________。

②醋酸二氨合銅所含元素的單質，所屬的晶體類型有________(填序號)。

a.離子晶體 b.分子晶體 c.原子晶體 d.金屬晶體

③第4周期中，基態原子與基態Cu原子未成對電子數目相同的元素有____種(不含Cu)。

④銅單質為面心立方晶體，其晶胞邊長a nm。列式表示銅單質的密度_____ g·cm-3。

(2)BF3氣體與NH3相遇立即生成一種白色晶體：BF3+NH3＝F3B—NH3。

①晶體F3B—NH3中，B原子的雜化軌道類型為 ______________。

②寫出兩種與BF3具有相同空間構型的陰離子_____________。

(3)NH3可用于合成尿素、硫酸銨等氮肥。某化肥廠從生產的硫酸銨中檢出一種組成為N4H4(SO4)2的物質。該物質在水溶液中以SO42-和N4H44+兩種正四面體構型的離子存在。N4H44+遇堿生成一種形似白磷的N4分子。

①下列相關說法中，正確的是_____________(填序號)。

a.N4是N2的同分異構體

b.1 mol N4分解生成N2，形成了4 molπ鍵

c.白磷的沸點比N4高，是因為P—P鍵鍵能比N—N鍵大

d.白磷的化學性質比N2活潑，說明P的非金屬性比N強

②畫出N4H44+的結構(標明其中的配位鍵)___________。

Answer 1

【答案】 氮 b、c、d 4 或 sp3 CO32-（NO3-） b

【解析】（1）①非金屬性越強，第一電離能越大，但是最外層電子排布處于全滿或半滿狀態時較穩定，不易失電子，第一電離能較大，醋酸二氨合銅所含的元素有Cu、O、C、H、N，由于N原子的最外層排布為半滿狀態，第一電離能較大，所以第一電離能最大的是N；
②醋酸二氨合銅所含元素組成的單質，有銅屬于金屬晶體、金剛石屬于原子晶體、氧氣和氫氣屬于分子晶體；故答案為b、c、d；
③Cu的外圍電子排布為3d104s1，只有1個未成對電子，第4周期元素中，基態原子含有一個未成對電子的元素有，K、Sc、GaBr，共有4種元素；
④該晶胞中銅原子個數=8×+6×=4，晶胞邊長a=a nm=a×10-7cm，晶胞體積=（a×10-7cm）3，密度ρ=；
（2）①晶體F3B-NH3中，B原子的價層電子對數為4，則雜化類型為sp3雜化；
②BF3中B的價層電子對數為3+=3，沒有孤電子對，分子的空間構型為正三角形，CO32-中碳原子價層電子對個數=3+（4+2-3×2）=3，且不含孤電子對，所以C原子采用sp2雜化，空間構型為平面三角形，NO3- 中N原子形成3個σ鍵，孤對電子數=，中心原子為sp2雜化，立體構型為平面三角形；
（3）①a．分子式相同結構不同的化合物互稱同分異構體，N4與N2都是N元素的單質，屬于同素異形體，故a錯誤；b．一個N2中含有2個 π鍵，1mol N4 分解生成2molN2，形成了4mol π鍵，故b正確；c．結構相似的分子晶體，相對分子量越大，熔沸點越高，白磷的相對分子量比N4大，與鍵能無關，故c錯誤；d．同主族從上到下，非金屬性減弱，則P的非金屬性比N弱，白磷的化學性質比N2活潑，與共價鍵穩定性有關，故d錯誤；故答案為b；
②N4H44+中每個N原子與另外3個N原子形成共價鍵，同時與1個氫離子形成配位鍵，則N4H44+的結構圖為。