Question

【題目】氮、硒形成的單質及其化合物有重要的科學研究價值，請回答下列問題：

(1)鄰氨基吡啶的銅配合物在有機不對稱合成中起催化誘導效應，其結構簡式如圖所示。基態氮原子的價電子軌道表示式為______________；其核外電子共占據____個能級；鄰氨基吡啶的銅配合物中Cu2＋的配位數是_______。

(2)高聚氮晶體結構如圖所示，每個氮原子與另外三個氮原子結合形成空間網狀結構。固態高聚氮是_______晶體；該晶體中n(N)與n(N—N)之比為_______；這種高聚氮N—N鍵的鍵能為160 kJ·mol-1，而N2的鍵能為942 kJ·mol-1，其可能潛在的應用是__________。

(3)NO3－的空間構型是________；HNO3的酸性比HNO2強，試從結構的角度解釋其原因__________。

(4)硒有三種晶體(α單斜體、β單斜體和灰色三角晶)，灰硒的晶體為六方晶胞結構，原子排列為無限螺旋鏈，分布在六方晶格上，同一條鏈內原子作用很強，相鄰鏈之間原子作用較弱，其螺旋鏈狀圖、晶胞結構圖和晶胞俯視圖如圖所示：

已知正六棱柱的邊長為acm，高為bcm，阿伏加德羅常數的值為NA，則該晶體的密度為_____g·cm-3(用含NA、a、b的式子表示)。

Answer 1

【答案】 3 4 原子 2:3 制炸藥 平面三角形 HNO3中含有非羥基氧多

【解析】

(1)N是7號元素，其核外有7個電子，則基態氮原子的核外電子排布式為1s22s2sp3，價電子軌道表達式為，其核外電子共占據1s、2s、2p三個能級，由鄰氨基吡啶的銅配合物的結構簡式分析可知，Cu2+的配位數為4，故答案為：；3；4；

(2)高聚氮晶體中每個氮原子都通過三個單鍵和其他氮原子結合并向空間發展構成立體網狀結構，屬于原子晶體，因為晶體中煤隔氮原子都通過三個單鍵與其他氮原子結合，則每個氮原子平均形成1.5個N—N鍵，故氮原子數與N—N鍵數之比為2:3，則n(N):n(N—N)=2:3，由鍵能數據分析可知，高聚氮爆炸后生成氮氣放出大量的熱，還能瞬間生成大量的氣體，則可能的用途為制炸藥，故答案為：原子；2:3；制炸藥；

(3)NO3-中N原子的價電子對數為，孤電子對數為0，則其空間構型為平面三角形，對于同種元素R的不同的含氧酸的酸性比較，可以把酸寫成(HO)nROm的形式，m越大，酸性越強，m越大，非羥基氧個數多，中心原子的電子云向氧偏離的越厲害，從而氫氧鍵的電子云通過傳遞向氧偏離的就越厲害，從而容易電離，酸性越小，由于HNO3中的非羥基氧數目比HNO2的多，因此HNO3的酸性更強，故答案為：平面三角形；HNO3中含有非羥基氧多；

(4)Se原子間形成正六棱柱，位于面心與頂點，從晶胞的俯視圖可知晶胞中Se原子數目為6×+12×3×=9，體積V=×a2×6×b，，故答案為：。