Question

N和B元素在化學中有很重要的地位．
（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元素的氟化物化學式相似，均為AB₃型，但分子的空間結(jié)構(gòu)有很大不同，其中NF₃的分子空間構(gòu)型為

 

，BF₃的分子空間構(gòu)型為

 

．
（3）NaN₃是抗禽流感藥物“達菲”合成過程中的中間活性物質(zhì)，NaN₃也可用于汽車的保護氣囊．3mol NaN₃受撞擊會生成4mol N₂氣體和一種離子化合物A．
①請寫出上述NaN₃撞擊反應(yīng)的化學方程式

 

．
②根據(jù)電子云的重疊方式判斷：N₂分子與NH₃分子中σ鍵數(shù)目之比為

 

：

 

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Answer 1

考點：原子核外電子排布,元素電離能、電負性的含義及應(yīng)用,共價鍵的形成及共價鍵的主要類型,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）N元素屬于第VA族元素，則As是第VA族元素，其最外層s能級、p能級上分別含有2、3個電子，As是33號元素，其原子核外有33個電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式；
同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第VA族元素的第一電離能大于其相鄰元素；
（2）N元素的氟化物中氮原子含有孤電子對，B元素的氟化物中B元素不含孤電子對，導致其空間構(gòu)型不同；根據(jù)價層電子對互斥理論確定BF₃的分子空間構(gòu)型；
（3）①根據(jù)原子守恒確定離子化合物A，再根據(jù)反應(yīng)物、生成物書寫反應(yīng)方程式；
②共價鍵中單鍵為σ鍵，雙鍵1σ1π鍵，共價三鍵中含有一個σ鍵和2個π鍵，再結(jié)合分子中共價鍵的情況分析．

解答： 解：（1）N元素屬于第VA族元素，則As是第VA族元素，其最外層s能級、p能級上分別含有2、3個電子，As是33號元素，其原子核外有33個電子，根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3d¹⁰4s²4p³或[Ar]3d¹⁰4s²4p³，
同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第VA族元素的第一電離能大于其相鄰元素，所以三種元素的第一電離能由大到小的順序為N＞O＞B，
故答案為：1s²2s²2p⁶3d¹⁰4s²4p³或[Ar]3d¹⁰4s²4p³；N＞O＞B；
（2）N元素的氟化物中氮原子含有孤電子對，B元素的氟化物中B元素不含孤電子對，NF₃中N原子含有3個σ鍵和1個孤電子對，所以NF₃為三角錐構(gòu)型；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(gòu)型，
故答案為：三角錐形；平面三角形；
（3）①3mol NaN₃受撞擊會生成4mol N₂氣體和一種離子化合物A，根據(jù)原子守恒確定離子化合物A的化學式為Na₃N，根據(jù)反應(yīng)物、生成物知，該反應(yīng)方程式為3NaN₃=4N₂+Na₃N，
故答案為：3NaN₃=4N₂+Na₃N；
②共價單鍵為σ，共價三鍵中含有一個σ鍵和2個π鍵，氮氣分子的結(jié)構(gòu)式為N≡N，所以一個氮氣分子中含有1個σ鍵和2個π鍵，NH₃分子中含有3條N-H鍵，均為σ鍵，因此N₂分子與NH₃分子中σ鍵數(shù)目之比為1：3，
故答案為：1；3．

點評：本題考查較綜合，涉及化學鍵的判斷、核外電子排布式的書寫、化學式的確定等知識點，會利用知識遷移的方法分析BN中B原子雜化方式，難度中等．