Question

【題目】

硼和氮的單質及一些化合物在工農業生產等領域有重要應用。回答下列問題：

(1)N原子核外有__________種不同運動狀態的電子。基態N原子中，能量最高的電子所占據的原子軌道的電子排布式為：__________

(2)經測定發現N2O5固體由NO2+和NO3-兩種離子組成，該固體中N 原子雜化類型分別為__________；與NO2+互為等電子體的微粒有_______________ (寫出一種)。

(3)銨鹽大多不穩定。NH4F、NH4I中，較易分解的是___________，原因是_____________________

(4)第二周期中，第一電離能介于B元素和N元素間的元素有__________種。

(5)氮化鎵是第三代半導體材料，其晶體結構和單晶硅相似，晶胞結構如圖所示：

①原子坐標參數是表示晶胞內部各原子的相對位置，其中原子坐標參數A為(0,0,0 );B為(1/2,1/2,0) ;C為(1,0,1)。則D原子的坐標參數為____________________。

②己知氮化鎵晶胞的邊長為anm,其密度為dg/cm3。則阿伏伽德羅常數NA=__________( 用a、d表示)

Answer 1

【答案】 7 2p3 sp、sp2 SCN-、CO2、 CS2、N3- 等中的任一種 NH4F F的電負性更大， F原子半徑比I原子小，H-F鍵比H-I鍵強(H-F更易形成)，F-更易奪取NH4+中的H 3 (3/4，3/4，3/ 4) NA=336/(a3d)×1021

【解析】(1). N是7號元素，核外電子排布式為1s22s22p3，則N原子核外有7種不同運動狀態的電子，基態N原子中，能量最高的電子所占據的原子軌道的電子排布式為2p3，故答案為：7；2p3；

(2). 經測定發現N2O5固體由NO2+和NO3－兩種離子組成，NO2+的中心N原子價層電子對數為：2+=2，雜化方式為sp，NO3－的中心N原子價層電子對數為：3+=3，雜化方式為sp2，NO2+所含的原子數為3、價電子數為16，根據等電子體原理，與NO2+互為等電子體的微粒有SCN－、CO2、CS2、N3－等，故答案為：sp、sp2；SCN－、CO2、CS2、N3－等中的任一種；

(3). NH4F受熱分解生成NH3和HF，NH4I受熱分解生成NH3和HI，因F原子半徑比I原子小，且F元素的電負性更大，H-F鍵比H-I鍵更易形成，F－更易奪取NH4+中的H原子，所以NH4F更易分解，故答案為：NH4F；F的電負性更大，F原子半徑比I原子小，H-F鍵比H-I鍵強(H-F更易形成)，F-更易奪取NH4+中的H；

(4). 同一周期從左至右，元素的第一電離能呈增大趨勢，因B元素的s能級為全充滿的穩定狀態，N元素的p能級為半充滿的穩定狀態，二種元素的第一電離能高于同周期相鄰元素的第一電離能，則第一電離能介于B元素和N元素之間的有Be、C、O三種元素，故答案為：3；

(5).①.原子坐標參數：A為(0，0，0)、B為(1/2，1/2，0)、C為(1，0，1)，由晶胞示意圖可知，D與周圍4個原子形成正四面體結構，D與頂點A的連線處于晶胞體對角線上，由立體幾何知識可知，D原子的坐標參數為（3/4，3/4，3/4），故答案為：（3/4，3/4，3/4）；

②. 由晶胞示意圖可知，Ga位于頂點和面心，N位于體內，根據均攤法，在一個晶胞中，含有Ga的個數為8×1/8+6×1/2=4，含有N的個數為4，氮化鎵晶胞的邊長為anm，則晶胞密度== dg/cm3，NA=×1021，故答案為：×1021。