Question

氮元素可以形成多种化合物．回答以下问题：（1）基态氮原子的价电子排布式是______．（2）C、N、O三种元素第一电离能

Answer 1

解题思路：（1）N原子核外有7个电子，根据电子排布式1s²2s²2p³判断；

（2）基态氮原子价电子层p轨道处于半充满状态，其第一电离能大于氧原子；

（3）①根据价层电子对数判断；

②反应中有4mol N-H键断裂，生成1.5molN₂，根据结构式N≡N判断；

③N₂H₆SO₄晶体类型与硫酸铵相同，应含有配位键、离子键和共价键；

（4）本题中嵌入某微粒分别与4个N原子形成4个氢键．

（1）N原子核外有7个电子，最外层有5个电子，价电子排布式为2s²2p³，故答案为：2s²2p³；

（2）同周期元素从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，由于基态氮原子价电子层p轨道处于半充满状态，所以其第一电离能大于氧原子，故答案为：N＞O＞C；

（3）①NH₃分子中N原子形成3个δ键，且有1个孤电子对，则为三角锥形，由于N₂H₄分子中N原子所形成共价键的数目与NH₃相同，故其原子轨道的杂化类型与NH₃中的N原子一样，也是sp³杂化，故答案为：三角锥形；sp³杂化；

②N₂O₄+2N₂H₄═3N₂+4H₂O，若该反应中有4mol N-H键断裂，即有1mol N₂H₄参加反应，生成1.5mol N₂，形成π键的物质的量为2×1.5mol=3mol，故答案为：3；

③肼与硫酸反应的离子方程式为N₂H₄+2H⁺═N₂H₆²⁺，N₂H₆SO₄晶体类型与硫酸铵相同，N₂H₆²⁺中的化学键是共价键与配位键，N₂H₆²⁺与SO₄^2-之间是离子键，不存在范德华力，故答案为：d；

（4）注意氢键的形成条件及成键元素（N、O、F、H），本题中嵌入某微粒分别与4个N原子形成4个氢键，由成键元素及数目可知为NH₄⁺，故答案为：c．

点评：

本题考点： 位置结构性质的相互关系应用；原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；共价键的形成及共价键的主要类型；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别．

考点点评： 本题考查考查原子结构与性质，涉及核外电子排布、电离能的大小比较、杂化类型、配位键等知识，综合考查学生的分析能力和基本概念的综合运用能力，为高考常见题型和高频考点，注意相关基础知识的学习，难度中等．