Question

硼和氮的单质及一些化合物在工农业生产等领域有重要应用。回答下列问题：

(1)N原子核外有__________种不同运动状态的电子。基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的电子排布式为：__________

(2)经测定发现N₂O₅固体由NO₂⁺和NO₃^-两种离子组成，该固体中N 原子杂化类型分别为__________；与NO₂⁺互为等电子体的微粒有_______________ (写出一种)。

(3)铵盐大多不稳定。NH₄F、NH₄I中，较易分解的是___________，原因是_____________________

(4)第二周期中，第一电离能介于B元素和N元素间的元素有__________种。

(5)氮化镓是第三代半导体材料，其晶体结构和单晶硅相似，晶胞结构如图所示：

①原子坐标参数是表示晶胞内部各原子的相对位置，其中原子坐标参数A为(0,0,0 );B为(1/2,1/2,0) ;C为(1,0,1)。则D原子的坐标参数为____________________。

②己知氮化镓晶胞的边长为anm,其密度为dg/cm³。则阿伏伽德罗常数N_A=__________( 用a、d表示)

Answer

7 2p3 sp、sp2 SCN-、CO2、 CS2、N3- 等中的任一种 NH4F F的电负性更大， F原子半径比I原子小，H-F键比H-I键强(H-F更易形成)，F-更易夺取NH4+中的H 3 (3/4，3/4，3/ 4) NA=336/(a3d)×1021

【解析】(1). N是7号元素，核外电子排布式为1s22s22p3，则N原子核外有7种不同运动状态的电子，基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的电子排布式为2p3，故答案为：7；2p3；

(2). 经测定发现N2O5固体由NO2+和NO3－两种离子组成，NO2+的中心N原子价层电子对数为：2+=2，杂化方式为sp，NO3－的中心N原子价层电子对数为：3+=3，杂化方式为sp2，NO2+所含的原子数为3、价电子数为16，根据等电子体原理，与NO2+互为等电子体的微粒有SCN－、CO2、 CS2、N3－ 等，故答案为：sp、sp2；SCN－、CO2、 CS2、N3－等中的任一种；

(3). NH4F受热分解生成NH3和HF，NH4I受热分解生成NH3和HI，因F原子半径比I原子小，且F元素的电负性更大，H-F键比H-I键更易形成，F－更易夺取NH4+中的H原子，所以NH4F更易分解，故答案为：NH4F；F的电负性更大，F原子半径比I原子小，H-F键比H-I键强(H-F更易形成)，F-更易夺取NH4+中的H；

(4). 同一周期从左至右，元素的第一电离能呈增大趋势，因B元素的s能级为全充满的稳定状态，N元素的p能级为半充满的稳定状态，二种元素的第一电离能高于同周期相邻元素的第一电离能，则第一电离能介于B元素和N元素之间的有Be、C、O三种元素，故答案为：3；

(5).①.原子坐标参数：A为(0，0，0 )、B为(1/2，1/2，0) 、C为(1，0，1)，由晶胞示意图可知，D与周围4个原子形成正四面体结构，D与顶点A的连线处于晶胞体对角线上，由立体几何知识可知，D原子的坐标参数为（3/4，3/4，3/4），故答案为：（3/4，3/4，3/4）；

②. 由晶胞示意图可知，Ga位于顶点和面心，N位于体内，根据均摊法，在一个晶胞中，含有Ga的个数为8×1/8+6×1/2=4，含有N的个数为4，氮化镓晶胞的边长为anm，则晶胞密度== dg/cm3，NA=×1021，故答案为：×1021。