Question

【化學(xué)－物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
N和B元素在化學(xué)中有很重要的地位。
（1）寫出與N元素同主族的As元素的基態(tài)原子核外電子排布式_________________。
從原子結(jié)構(gòu)的角度分析B、N和O元素的第一電離能由大到小的順序為___________。
（2）N元素與B元素的氟化物化學(xué)式相似，均為AB₃型，但分子的空間結(jié)構(gòu)有很大不同，其原因是_____________________________________________，其中BF₃的分子構(gòu)型為__________。
（3）立方氮化硼可利用人工方法在高溫高壓條件下合成，其硬度僅次于金剛石而遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它材料，因此它與金剛石統(tǒng)稱為超硬材料。BN的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，其中B原子的雜化方式為________，微粒間存在的作用力是________。
（4）NaN₃是抗禽流感藥物“達(dá)菲”合成過程中的中間活性物質(zhì)，NaN ₃也可用于汽車的保護(hù)氣囊。3 mol NaN ₃受撞擊會生成4 mol N₂氣體和一種離子化合物A。
①請寫出上述NaN ₃撞擊反應(yīng)的化學(xué)方程式                             。
②根據(jù)電子云的重疊方式判斷：N₂分子中存在的σ鍵和π鍵數(shù)目之比為      。

Answer 1

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³     N＞O＞B
（2）N原子和B原子采用不同的雜化形式  平面三角形
（3）sp3  共價鍵
（4）3NaN₃=Na₃N＋N₂↑  1:2

試題分析：（1）根據(jù)構(gòu)造原理可知，As元素的基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³。非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大。但由于氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態(tài)，溫度下強(qiáng)，所以氮元素的第一電離能大于氧元素的，即N＞O＞B。
（2）BF₃分子中B原子沒有孤對電子，是sp2雜化，分子結(jié)構(gòu)是平面三角形。NF₃分子中N原子含有1對孤對電子，是sp3雜化，分子結(jié)構(gòu)是三角錐形結(jié)構(gòu)。
（3）BN的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，則B原子的雜化方式為sp3雜化，微粒間存在的作用力是共價鍵。
（4）①根據(jù)原子守恒可知，A應(yīng)該是Na₃N，所以反應(yīng)的方程式是3NaN₃=Na₃N＋N₂↑。
③氮氣中σ鍵是普軌道“頭碰頭”重疊形成的，π鍵是p軌道“肩并肩”重疊形成的。所以根據(jù)氮原子的核外電子排布可知，N₂分子中存在的σ鍵和π鍵數(shù)目之比為1:2。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強(qiáng)，貼近高考，試題在注重對基礎(chǔ)知識鞏固和訓(xùn)練的同時，更側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，有助于培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力，提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力。