Question

【題目】當前材料科學的發展方興未艾。B、N、Ti、Fe都是重要的材料元素，其單質及化合物在諸多領域中都有廣泛的應用。

(1)基態Fe2+的電子排布式為_________；Ti原子核外共有____種運動狀態不同的電子。

(2)BF3分子與NH3分子的空間結構分別為____、______；NH3分子是_____分子（填“極性”或“非極性”）；BF3與NH3反應生成的BF3·NH3分子中含有的化學鍵類型有______，在BF3·NH3中B原子的雜化方式為____________。

(3)N和P同主族。科學家目前合成了N4分子，該分子中N—N鍵的健角為_______。

(4)晶格能：NaN3____KN3（選填“>”、“<”或“=”）

(5)向硫酸銅溶液中加入過量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2+配離子，在[Cu(NH3)4]2+中提供孤電子對的成鍵原子是______。不考慮空間構型，[Cu(NH3)4]2+的結構可用示意圖表示為________。己知NF3與NH3具有相同的空間構型，但NF3不易與Cu2+形成配離子，其原因是__________。

Answer 1

【答案】 ls22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 22 平面正三角形 三角錐形 極性 共價鍵、配位鍵 sp3 600 > N 或 F的電負性比N大，N—F成鍵電子對偏向F，導致NF3中氮原子核對其孤電子對的吸引能力增強，難以形成配位鍵。（或其它合理答案）

【解析】（1）鐵原子失去最外層4s能級2個電子，形成Fe2+，核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6，Ti元素原子核外有22個電子，所以原子中運動狀態不同的電子共有22種，故答案為：1S22S22P63S23P63d6或[Ar]3d6；22；
（2）NH3分子中氮原子含有孤電子對，BF3分子中B元素不含孤電子對，NH3中N原子含有3個σ鍵和1個孤電子對，所以NH3為三角錐構型，是極性分子；BF3中B原子含有3個σ鍵且不含孤電子對，所以BF3為平面三角形構型，BF3NH3分子中含有的化學鍵類型有共價鍵、配位鍵，在BF3NH3中B原子電子對數為＝4，故雜化方式為sp3，故答案為：平面正三角形；三角錐型；極性；共價鍵、配位鍵；sp3；
（3）N4分子中N原子形成3個σ鍵、含有1對孤對電子，雜化軌道數目為4，N原子采取sp3雜化，每個面為正三角形，N-N 鍵的鍵角為60°， 故答案為：60°；
⑷鈉離子半徑比鉀離子半徑小，離子半徑越小，晶格能越大，故答案為：＞；

（5）向硫酸銅溶液中加入過量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2+配離子，在[Cu(NH3)4]2+中提供孤電子對的成鍵原子是N。不考慮空間構型，[Cu(NH3)4]2+的結構可用示意圖表示為，F的電負性大于N元素，NF3中N-F成鍵電子對偏向于F原子，導致NF3中氮原子核對其孤電子對的吸引能力增強，N原子上的孤對電子難與銅離子形成配離子，所以NF3不易與Cu2+形成配離子，故答案為：N； ；F的電負性比N大，N-F成鍵電子對偏向F，導致NF3中氮原子核對其孤電子對的吸引能力增強，難以形成配位鍵。