Question

选做[化学—物质结构与性质]（13分）氨是重要的化工原料，用途很广。

（1）合成氨工厂常用醋酸二氨合铜（由[Cu(NH₃)₂]⁺ 和CH₃COO^－构成）溶液吸收对氨合成催化剂有毒害的CO气体。

①醋酸二氨合铜所含的元素中，第一电离能最大的是     （填元素名称）。

②醋酸二氨合铜所含元素组成的单质，所属的晶体类型有     （填标号）。

a．离子晶体     b．分子晶体       c．原子晶体        d．金属晶体

③第4周期元素中，基态原子与基态Cu原子具有相同未成对电子数的有        种（不含Cu）。

（2）BF₃气体与NH₃相遇立即生成一种白色晶体：BF₃ + NH₃ ＝ F₃B—NH₃ 。

①BF₃和NH₃分子的空间构型分别为     、      。

②晶体F₃B—NH₃中，B原子的杂化轨道类型为       。

（3）NH₃可用于合成尿素、硫酸铵等氮肥。某化肥厂从生产的硫酸铵中检出一种组成为N₄H₄(SO₄)₂的物质。该物质易溶于水，在水溶液中以SO₄^2－和N₄H₄⁴⁺两种正四面体构型的离子存在。N₄H₄⁴⁺遇碱生成一种形似白磷的N₄分子。

①下列相关说法中，正确的是     （填序号）。

a．N₄是N₂的同分异构体

b．1mol N₄ 分解生成N₂，形成了4mol π键

c．白磷的沸点比N₄高，原因是P—P键键能比N—N键大

d．白磷的化学性质比N₂活泼，说明P的非金属性比N强

②画出N₄H₄⁴⁺的结构（标明其中的配位键）：            。

Answer

（1）① 氮（1分）② b、c、d （2分。漏答得1分，错答a不得分）③ 4（2分）

（2）① 正三角形、三角锥型（各1分，共2分）② sp3（2分）（3）① b（2分）

② （2分）

【解析】

试题分析：（1）①非金属性越强第一电离能越大，但由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，所以第一电离能大于氧元素，即醋酸二氨合铜所含的元素中，第一电离能最大的是氮。

②醋酸二氨合铜所含元素组成的单质有铜、碳、氮气、氢气和氧气，其中铜是金属晶体，碳可以形成原子晶体，氢气、氧气和氮气形成的均是分子晶体，答案选b、c、d。

③Cu原子含有的未成对电子数是1个，则第4周期元素中，基态原子与基态Cu原子具有相同未成对电子数的有K、Sc、Ga、Br，共计4种。

（2）BF3气体与NH3相遇立即生成一种白色晶体：BF3 + NH3 ＝ F3B—NH3 。

①BF3分子中B元素不存在孤对电子，因此空间构型是正三角形。氨气分子中氮元素含有1对孤对电子，价层电子对数是4，所以NH3分子的空间构型为三角锥型。

②晶体F3B—NH3中，B原子与F之间含有共价键，与N之间含有配位健，价层电子对数是4，所以杂化轨道类型为sp3。

（3）① a．N4与N2都是氮元素形成的不同单质，二者互为同素异形体，a错误；b．1mol N4 分解生成2molN2，氮气分子中含有三键，所以形成了4molπ键，b正确；c．白磷和N4形成的晶体均是分子晶体，白磷的沸点比N4高，原因是白磷分子间作用力大，键能影响分子的稳定性，c错误；d．白磷分子中键能小，因此白磷的化学性质比N2活泼，氮P的非金属性比N弱，d错误，答案选b。

②N4H44+是正四面体构型，氮元素与氢元素之间形成配位健，所以结构可表示为。

考点：考查电离能、核外电子排布、晶体类型、共价键、空间构型及配位健等