Question

三氟化氮是一種無色、無味、無毒且不可燃的氣體、在半導體加工，太陽能電池和液晶顯示器的制造中得到廣泛應用。NF₃是一種三角錐形分子，鍵角102°，沸點－l29℃；可在銅的催化作用下由F₂和過量NH₃反應得到。
（1）寫出制備NF₃的化學反應方程式：                                。
（2）NF₃的沸點比NH₃的沸點（－33℃）低得多的主要原因是                 。
（3）與銅屬于同一周期，且未成對電子數最多的元素基態原子核外電子排布式為    。
（4）理論上HF、NaAlO₂和NaCl按6：1：2的物質的量之比恰好反應生成HCl、H₂O和一種微溶于水的重要原料，該物質含有三種元素，在金屬鋁的冶煉中有重要作用。該物質為配合物，其中心離子是         ，配位數為          。
（5）根據下列五種元素的第一至第四電離能數據（單位：kJ·mol^-1），回答下面各題：

元素代號	I1	I2	I3	I4
Q	2080	4000	6100	9400
R	500	4600	6900	9500
S	740	1500	7700	10500
T	580	1800	2700	11600
U	420	3100	4400	5900

 
①在周期表中，最可能處于同一族的是      和      。
②T元素最可能是       （填“s”“P” “d”或“ds”等）區元素，位于      族。若T為第2周期元素，F是第3周期元素中原子半徑最小的元素，則T與F形成化合物的空間構型為      ，其中心原子的雜化方式為      。

Answer 1

（1）4NH₃+3F₂=NF₃+3NH₄F（2分） （2）NH₃分子間可形成氫鍵（2分）
（3）[Ar]3d⁵ 4s¹（2分）  （4）Al³⁺（1分）  6（1分）
（5）①R  U（2分） ②p（1分） ⅢA（1分） 平面三角形（1分）  sp²（2分）

試題分析：（1）根據題意可知制備NF_3，由F₂和過量NH₃反應得到NF₃。若生成NF₃和H₂，H₂和F₂生成ＨＦ，ＨＦ與過量的NH₃生成NH₄F。所以有4NH₃+3F₂=NF₃+3NH₄F　。
（3）銅為第四周期，未成對電子數最多，3d和4s都是單電子，所以[Ar]3d⁵ 4s¹。
（4）HF、NaAlO₂和NaCl按6：1：2的物質的量之比恰好反應生成HCl、H₂O和含三種元素的微溶物，
6ＨＦ＋NaAlO₂＋２NaCl＝２HCl＋２H₂O＋Na_３AlＦ_６　　[AlＦ_６]^３－　是絡離子，中心離子為Al³⁺，
配位數為６.
（5）由電離能的數據可知T³⁺、R⁺和U⁺，R⁺和U⁺帶相同電荷屬于同族元素。T³⁺位于ⅢA,在p區；T為第2周期元素，T為B，F是第3周期元素中原子半徑最小的元素，F為Cl ，BCl₃為平面三角形，sp²雜化。