Question

当前材料科学的发展方兴未艾。B、N、Ti、Fe都是重要的材料元素，其单质及化合物在诸多领域中都有广泛的应用。

⑴基态Fe²⁺的电子排布式为_________；Ti原子核外共有____种运动状态不同的电子。

⑵BF₃分子与NH₃分子的空间结构分别为____、______；NH₃分子是_____分子（填“极性”或“非极性”）；BF₃与NH₃反应生成的BF₃·NH₃分子中含有的化学键类型有______，在BF₃·NH₃中B原子的杂化方式为____________。

⑶N和P同主族。科学家目前合成了N₄分子，该分子中N—N键的健角为_______。

⑷晶格能：NaN₃____KN₃ （选填“>”、“<”或“ = ”）

(5)向硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH₃)₄]²⁺配离子，在[Cu(NH₃)₄]²⁺中提供孤电子对的成键原子是______。不考虑空间构型，[Cu(NH₃)₄]²⁺的结构可用示意图表示为________。己知NF₃与NH₃具有相同的空间构型，但NF₃不易与Cu²⁺形成配离子，其原因是__________。

Answer

ls22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 22 平面正三角形 三角锥形 极性 共价键、配位键 sp3 600 > N 或 F的电负性比N大，N—F成键电子对偏向F，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键。（或其它合理答案）

【解析】（1）铁原子失去最外层4s能级2个电子，形成Fe2+，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6，Ti元素原子核外有22个电子，所以原子中运动状态不同的电子共有22种，故答案为：1S22S22P63S23P63d6或[Ar]3d6；22；
（2）NH3分子中氮原子含有孤电子对，BF3分子中B元素不含孤电子对，NH3中N原子含有3个σ键和1个孤电子对，所以NH3为三角锥构型，是极性分子；BF3中B原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以BF3为平面三角形构型，BF3•NH3分子中含有的化学键类型有共价键、配位键，在BF3•NH3中B原子电子对数为＝4，故杂化方式为sp3，故答案为：平面正三角形；三角锥型；极性；共价键、配位键；sp3；
（3）N4分子中N原子形成3个σ键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，N原子采取sp3杂化，每个面为正三角形，N-N 键的键角为60°， 故答案为：60°；
⑷钠离子半径比钾离子半径小，离子半径越小，晶格能越大，故答案为：＞；

（5）向硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2+配离子，在[Cu(NH3)4]2+中提供孤电子对的成键原子是N。不考虑空间构型，[Cu(NH3)4]2+的结构可用示意图表示为，F的电负性大于N元素，NF3中N-F成键电子对偏向于F原子，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，N原子上的孤对电子难与铜离子形成配离子，所以NF3不易与Cu2+形成配离子，故答案为：N； ；F的电负性比N大，N-F成键电子对偏向F，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键。