Question

【題目】氮、磷、砷是同族元素，該族元素單質及其化合物在農藥、化肥等方面有重要應用。請回答下列問題。

(1)氮與元素周期表同周期的相鄰元素的第一電離能由小到大的順序為_____________

(2)與陰離子(CN-)互為等電子體的兩種分子有______________、____________________

(3)氨水溶液中存在多種氫鍵，任表示出其中兩種_________________、_________________.

(4)H3PO4的K1、K2、K3分別為7.6×10-3、6.3×10-8、4.4×10-13。硝酸完全電離，而亞硝酸K=5.1×10-4，請根據結構與性質的關系解釋：

①H3PO4的K1遠大于K2的原因是______________

②硝酸比亞硝酸酸性強的原因是______________

(5)X+中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，它與N3－形成的晶體結構如圖所示。X的核外電子排布式為_________________與同一個N3－相連的X+有_____ 個。

(6)X的高價陽離子(X2+)在水溶液中存在離子[X(H2O)4]2＋，則X2+與H2O之間的鍵型為________________該化學鍵能形成的原因是___________________請畫出[X(H2O)4]2＋離子的結構式(用元素符號寫結構式)__________________。

Answer 1

【答案】 C<O<N N2 CO O－H…N N－H…O（其他正確形式也給分） 第一步電離生成的負離子較難再進一步電離出帶正電荷的H+ 硝酸中非羥基氧是兩個，亞硝酸非羥基O是一個，非羥基氧越多酸性越強 ls22s22p63s23p63d104sl 6 配位鍵 H2O能提供孤對電子，Cu2＋能接受孤對電子（或Cu2＋有空軌道）

【解析】本題考查配合物的成鍵情況、電離能、氫鍵、電子排布式等知識，題目難度中等，注意掌握電離能大小比較方法及配合物的成鍵情況，明確氫鍵、電子排布式的表示方法，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查學生的分析、理解能力及靈活應用能力。

（1）C、N、O元素是同一周期相鄰元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子2p能級是半充滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，則第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N。

（2）根據等電子體的定義，將CN-中C原子及1個負電荷換成1個N原子，可得等電子體N2，將N原子及1個負電荷換成1個O原子，可得等電子體CO。

（3）N元素與O元素的電負性都很強，不同分子中的N原子、O原子與H原子之間都可以形成氫鍵，如O-H…N、N-H…O、O-H…O、N-H…N。

（4）①磷酸第一步電離出氫離子后變為陰離子，陰離子難電離出帶正電荷的氫離子，所以H3PO4的K1遠大于K2，則答案為第一步電離生成的負離子較難再進一步電離出帶正電荷的H+；②由于硝酸中非羥基氧是兩個，亞硝酸非羥基O是一個，非羥基氧越多酸性越強，所以硝酸比亞硝酸酸性強。

（5）X+中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，X原子核外電子數=2+8+18+1=29，則X為Cu元素，Cu元素是29號元素，原子核外電子數為29，核外電子排布式為ls22s22p63s23p63d104sl ；該晶胞中白色小球=8×1/8=1，黑色小球=12×1/4=3，N3-帶3個單位負電荷、Cu+帶1個單位正電荷，所以形成的化合物為Cu3N，則白色小球表示N3-、黑色小球表示Cu+，則同一個N3-相連的Cu+有6個。

（6）Cu2+有空軌道，能接受孤對電子，H2O能提供孤對電子，所以Cu2+與H2O之間的化學鍵類型為配位鍵，原因為H2O能提供孤對電子，Cu2＋能接受孤對電子（或Cu2＋有空軌道）；[X（H2O）4]2+離子為[Cu（H2O）4]2+，[Cu（H2O）4]2+離子中含有配位鍵，其結構式為：。