Question

按要求回答下列问题。

(1)2019年，我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人。氮元素在周期表中的位置是________，N₂的电子式是________，化合物Si₃N₄中N的化合价是_______价。

(2)2020年6月23日，长征系列运敦大箭将北斗三号“收官之星”成功送入太空。火箭燃料燃烧的化学方程式为:2N₂H₄+N₂O₄=3N₂+4H₂0。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______，将封装有NO₂和NO混合气体的圆底烧瓶浸入热水中，气体混合物颜色变_______(填“深”或“浅”)。

(3)我国拥有自主知识产权的铷(Rb)原子钟，每3000万年误差仅1秒。Rb是第5周期IA族元素。Rb元素原子的失电子能力______填(“强”或“弱”)于K，请用原子结构的知识解释其原因：______。

Answer

第2周期VA族 -3 1：2 深 强 K和Rb是上下相邻的同主族元素，Rb的原子半径大于K，原子核对最外层电子的吸引作用小于K，所以其原子的失电子能力强于K

【解析】

(1)短周期元素在周期表中的位置是电子层数和最外层电子数决定，N2是共价分子，按其共用电子对的情况书写电子式，根据化合物中正负价代数和为0确定化合价数值；

(2)结合氧化还原反应的相关定义、找出2N2H4+N2O4=3N2+4H2O中氧化剂和还原剂并填空，将封装有NO2和NO混合气体中，有2NO2 N2O4，升温时平衡向吸热方向移动，红棕色NO2浓度变化导致混合物颜色变化；

(3)同主族金属元素，原子半径大，其原子的失电子能力强，据此回答。

(1)氮原子序数为7，电子分两层排布，最外层5个电子，在周期表中的位置是第2周期VA族，2个氮原子间通过共用3对电子对形成分子，故N2的电子式是，硅的非金属性比氮弱，化合价是＋4价，故化合物Si3N4中N的化合价-3价；

(2)反应：2N2H4+N2O4=3N2+4H2O中，N2O4中氮元素化合价降低，氧化剂为N2O4、N2H4中氮元素化合价升高，还原剂为N2H4，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，将封装有NO2和NO混合气体的圆底烧瓶浸入热水中，2NO2 N2O4向逆反应方向移动，红棕色NO2浓度增大，混合物颜色变深；

(3)Rb元素原子的失电子能力大于K，K和Rb是上下相邻的同主族元素，Rb的原子半径大于K，原子核对最外层电子的吸引作用小于K，所以其原子的失电子能力强于K。