Question

15．HN₃稱為疊氮酸，常溫下為無色有刺激性氣味的液體．N₃^-也被稱為類鹵離子．用酸與疊氮化鈉反應可制得疊氮酸．而疊氮化鈉可從下列反應制得：NaNH₂+
N₂O=NaN₃+H₂O．HN₃、濃鹽酸混合液可溶解銅、鉑、金等不活潑金屬，如溶解銅生成CuCl₂^-．銅和鉑的化合物在超導和醫藥上有重要應用，Cu的化合物A（晶胞如圖，圖中小黑球代表氧原子，其余大黑球為Y、Cu、Ba原子）即為超導氧化物之一，而化學式為Pt（NH₃）₂Cl₂的化合物有兩種異構體，其中異構體B可溶水，可用于治療癌癥．試回答下列問題：
（1）基態氮原子核外電子排布的軌道表示式為
（2）元素N、P、S的第一電離能（I₁）由大到小的順序為N＞P＞S
（3）HN₃屬于分子晶體，與N₃^-互為等電子體的分子的化學式CO₂（寫1種）NH₂^-的電子式為，其中心原子的雜化類型是sp³雜化
（4）CuCl₂^-中的鍵型為配位鍵，1mol超導氧化物A晶胞中實際占有的氧原子的物質的量為7mol
（5）治癌藥物B的結構簡式為．

Answer 1

分析 （1）N原子核外有7個電子，分兩層排布，根據原子核外電子排布原則：電子優先單獨占據1個軌道，且自旋方向相同是，能量最低；
（2）同一周期，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大的趨勢，但第VA族元素大于第VIA族元素，同一主族，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而減小；
（3）HN₃的構成微粒為分子，疊氮酸為分子晶體；根據等電子體是指具有相同電子數目和原子數目的分子或離子來回答；根據價層電子確定電子式；根據價層電子對互斥理論確定雜化類型，價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數來解答；根據n值判斷雜化類型：一般有如下規律：當n=2，sp雜化；n=3，sp²雜化；n=4，sp³雜化；
（4）Cu²⁺提供空軌道，Cl^-提供孤對對子，配位形成CuCl₂^-離子，該晶胞中Y原子個數=8×$\frac{1}{8}$=1，Ba原子個數=8×$\frac{1}{4}$=2，Cu原子個數=3，O原子個數=10×$\frac{1}{2}$+2=7；
（5）根據物質的相似相溶原理分析．

解答 解：（1）氮元素的原子核外有7個電子，軌道表示式為，
故答案為：；
（2）同一周期，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大的趨勢，但第VA族元素大于第VIA族元素P＞S，同一主族，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而減小N＞P，所以第一電離能大小順序是：N＞P＞S，
故答案為：N＞P＞S；
（3）疊氮酸為非金屬元素組成的共價化合物，屬于分子晶體；CNO^-中電子數為：6+7+8+1=22，與CO₂具有相同電子數目和原子數目，是等電子體，常見粒子還有N₂O等；NH₂^-價層電子對個數為4，含有2個孤對電子，所以電子式為，為sp³雜化；
故答案為：分子；CO₂；；sp³；
（4）該晶胞中Y原子個數=8×$\frac{1}{8}$=1，Ba原子個數=8×$\frac{1}{4}$=2，Cu原子個數=3，O原子個數=10×$\frac{1}{2}$+2=7，所以該物質的化學式為YBa₂Cu₃O₇，
1mol超導氧化物A晶胞中實際占有的氧原子的物質的量為7mol，
故答案為：7mol；
（5）根據物質的相似相溶原理，極性溶質極易溶于極性溶劑，水是極性溶劑，所以此種化合物是極性溶質，其異構體的結構可用示意圖表示為：，
故答案為：．

點評 本題考查內容較為綜合，關于（2）第一電離能變化的趨勢為易錯點，掌握晶胞的計算、正確判斷中心原子的雜化軌道是解本題關鍵，題目難度中等．