Question

三氟化氮是一種無色、無味、無毒且不可燃的氣體，在半導(dǎo)體加工、太陽能電池和液晶顯示器制造中得到廣泛應(yīng)用．NF₃是一種三角錐型分子，鍵角102°，沸點(diǎn)-129℃；可在銅的催化作用下由F₂和過量NH₃反應(yīng)得到：2NH₃+3F₂

Cu  .

NF₃+3NH₄F
（1）上述化學(xué)方程式中的5種物質(zhì)所含的化學(xué)鍵類型有

 

（填序號）．
a．離子鍵b．共價鍵c．配位鍵d．金屬鍵
（2）與銅屬于同一周期，且未成對價電子數(shù)最多的元素基態(tài)原子價電子排布式為

 

．
（3）NF₃的沸點(diǎn)比NH₃的沸點(diǎn)（-33℃）低得多的主要原因是

 

．
（4）理論上HF、NaAlO₂和NaCl按6：1：2的物質(zhì)的量之比恰好反應(yīng)生成HCl、H₂O和一種微溶于水的重要原料，該物質(zhì)含有三種元素，在金屬鋁的冶煉中有重要作用．該物質(zhì)為配合物，其中心離子是

 

，配位數(shù)為

 

．
（5）根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)（單位：kJ?mol^-1 ），回答下面各題：

元素代號	I1	I2	I3	I4
Q	2080	4000	6100	9400
R	500	4600	6900	9500
S	740	1500	7700	10500
T	580	1800	2700	11600
U	420	3100	4400	5900

①在周期表中，最可能處于同一族的是

 

和

 

．
②T元素最可能是

 

（填“s”、“p”、“d”、“ds”等）區(qū)元素．若T為第二周期元素，F(xiàn)是第三周期元素中原子半徑最小的元素，則T、F形成化合物的空間構(gòu)型為

 

，其中心原子的雜化軌道類型為

 

．

Answer 1

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

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）NH₄F中含有離子鍵、共價鍵和配位鍵，Cu含有金屬鍵；
（2）與銅屬于同一周期，則為第四周期，未成對價電子數(shù)最多的元素，該元素的3d能級上有5個電子、4s能級上有1個電子時，其未成對電子數(shù)最多，所以該元素是24號元素Cr元素，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式；
（3）氫鍵的存在導(dǎo)致物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高；
（4）根據(jù)題意可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：6HF+NaAl0₂+2NaCl═2HCl+2H₂O+Na₃AlF₆，Na₃AlF₆中心離子為Al³⁺，配位數(shù)為6；
（5）①由元素的電離能可以看出，Q的電離能很大，可能為零族元素，R和U的第一電離能較小，第二電離能劇增，故表現(xiàn)+1價，最外層電子數(shù)為1，二者位于同一族，S的第一、第二電離能較小，第三電離能劇增，故表現(xiàn)+2價，最外層電子數(shù)為2，T的第一、第二、第三電離能較小，第四電離能劇增，表現(xiàn)+3價，最外層電子數(shù)為3；
②根據(jù)原子最后填入的電子名稱確定該元素所屬區(qū)域；根據(jù)價層電子對互斥理論確定微粒構(gòu)型、原子雜化方式．

解答： 解：（1）NH₄F中含有離子鍵、共價鍵和配位鍵，Cu屬于金屬單質(zhì)含有金屬鍵；
故答案為：abcd；
（2）與銅屬于同一周期，則為第四周期，未成對價電子數(shù)最多的元素，該元素的3d能級上有5個電子、4s能級上有1個電子時，其未成對電子數(shù)最多，所以該元素是24號元素Cr元素，根據(jù)構(gòu)造原理知，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹（或[Ar]3d⁵4s¹），則其價電子排布式為3d⁵4s¹；
故答案為：3d⁵4s¹；
（3）NH₃能形成氫鍵，NF₃只有范德華力，氫鍵的存在導(dǎo)致物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高，所以NF₃的沸點(diǎn)比NH₃的沸點(diǎn)（-33℃）低得多，
故答案為：NH₃能形成氫鍵，NF₃只有范德華力；
（4）有題意可知該反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)為：6HF+NaAl0₂+2NaCl═2HCl+2H₂O+Na₃AlF₆，該微溶物為：Na₃AlF₆，中心離子為Al或Al³⁺，配位數(shù)為6，
故答案為：Al³⁺；6；
（5）①由元素的電離能可以看出，Q的電離能很大，可能為零族元素，R和U的第一電離能較小，第二電離能劇增，故表現(xiàn)+1價，最外層電子數(shù)為1，二者位于同一族，S的第一、第二電離能較小，第三電離能劇增，故表現(xiàn)+2價，最外層電子數(shù)為2，T的第一、第二、第三電離能較小，第四電離能劇增，表現(xiàn)+3價，最外層電子數(shù)為3，R和U的第一電離能較小，第二電離能劇增，故表現(xiàn)+1價，最外層電子數(shù)為1，二者位于同一族，
故答案為：R；U；
②T的第一、第二、第三電離能較小，第四電離能劇增，表現(xiàn)+3價，最外層電子數(shù)為3，可能為第IIIA族元素，其最后填入的電子是P電子是，有可能是P區(qū)元素；
若T為第二周期元素，則T是B元素，E是第三周期元素中原子半徑最小的元素，則T是Cl元素，T、E二者形成的化合物是BCl₃，BCl₃中B原子價層電子對個數(shù)=3+

1

2

（3-3×1）=3且不含孤電子對，所以BCl₃為平面正三角形，B原子采用sp²雜化，
故答案為：P；平面三角形；sp²．

點(diǎn)評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識，涉及到電子排布式的書寫、配合物、氫鍵、電離、雜化理論的應(yīng)用等問題，做題時注意抓住題目提供的信息，如本題中的“與銅在同一周期，且未成對價電子數(shù)最多”以及利用電離能的跳躍值判斷最外層電子數(shù)等問題．本題具有較大難度．