Question

（9分）氮元素可形成多種離子，如N^3—、N₃^—、NH₂^—、NH₄⁺、N₂H₅⁺、N₂H₆²⁺等。
（1）與N相鄰的兩種元素C、O，三者第一電離能由大到小為_______
（2）N≡N的鍵能為942 kJ·mol^-1，N－N單鍵的鍵能為247 kJ·mol^-1，說明N₂中的   鍵比    鍵穩定（填“σ”或“π”）。
（3）液態氨可電離出NH₂^－。NH₂^－的電子式為           。
（4）已知NH₄H為離子化合物，寫出其與重水D₂O反應的生成物（加熱）           ；Na₃N也為離子化合物，則Na₃N與水反應的化學方程式為                         ，反應類型為          。
（5）X⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，它與N^3—形成的晶體結構如圖所示。與同一個N^3—相連的X⁺ 有         個。X原子的基態電子排布式為_____________

（6）最近科學家研制出某元素Z與N元素形成的晶體ZN，已知ZN晶體具有與NaCl相似的晶體結構。下圖是從ZN晶體結構圖中分割出來的部分結構圖，試判斷符合ZN晶體結構圖的是_______ 

A               B              C              D

 

Answer 1

（1）N>O>C   （2）π   σ   （3）   
（4）HDO、HD、和NH₃    Na₃N＋3H₂O=3NaOH＋NH₃↑    復分解反應(或水解反應)
（5）6       1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹     （6）AD

試題分析：（1）同周期隨著原子序數的增加，第一電離能逐漸增加，但是IIA、IIIA族反常，VA、VIA族反常。所以C、N、O的第一電離能N>O>C。（2）N₂中存在一個σ鍵和2個π鍵，又知N≡N的鍵能為942 kJ·mol^-1，N－N單鍵的鍵能為247 kJ·mol^-1，可求得π鍵鍵能為347.5 kJ·mol^-1，所以π鍵比σ鍵穩定。（3）NH₂^－為NH₃失去一個氫離子得到的離子，其電子式為。（4）NH₄H與D₂O反應時，NH₄H電離出來的NH₄⁺離子與D₂O電離出來的OD^-結合生成NH₃和HDO，NH₄H電離出來的H^-與D₂O電離出來的D⁺反應生成HD，因此產物為HDO、HD、和NH₃。Na₃N與水反應的化學方程式為Na₃N＋3H₂O=3NaOH＋NH₃↑。（5）X⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，則X的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹。根據晶胞結構可以看出與同一個N^3-相連的X⁺有6個。（6）NaCl晶胞中一個Na⁺周圍有6個Cl^-，一個Cl^-周圍有6個Na⁺，ZN晶體具有與NaCl相似的晶體結構，所以符合的結構為AD。
點評：本題是物質結構綜合性習題，（4）與（6）兩個小題難度較大。