Question

18．汽車安全氣囊一般由傳感器、氣囊、氣體發生器等組成．
（1）NaN₃是氣體發生器的主要填充物之一，工業上常用反應：NaN0₂+N₂H₄═NaN${\;}_{3}^{+}$+2H₂O
制備NaN₃．
①該反應中出現的第一電離能最大的元素是N（填元素符號）．
②NO₂^-空間構型是V形．
③N₂H₄中N原子的雜化方式為sp³，N₂H₄極易溶于水的原因是N₂H₄與水分子都是極性分子，相似相溶原理，N₂H₄與水分子之間形成氫鍵．
（2）鋁鎳鈷合金是安全氣囊傳感器-…磁鋼的種類之一．
①鎳原子基態原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²
②Al（CH₃）₃（二甲基鋁）可用于烯烴聚合催化劑，其分子中含有的σ鍵的數目為12
③元素鈷的一種氧化物晶體的晶胞結構如圖所示，則該化合物的化學式為CoO．

Answer 1

分析 （1）①非金屬性越強第一電離能越大，N元素原子2p能級為半滿穩定狀態，第一電離能高于同周期相鄰元素的；
②NO₂^-中中N原子孤電子對數=$\frac{5+1-2×2}{2}$=1、價層電子對數=2+1=3；
③N₂H₄中N原子形成3個σ鍵、含有1對孤對電子，雜化軌道數目為4；N₂H₄與水分子都是極性分子，相似相溶原理，N₂H₄與水分子之間形成氫鍵；
（2）①Ni元素原子核外電子數為28，根據能量最低原理書寫核外電子排布式；
②Al碳原子原子之間形成單鍵、C原子與氫原子之間形成單鍵，均為σ鍵；
③根據均攤法計算晶胞中Co、O原子數目，進而確定化學式．

解答 解：（1）①非金屬性越強第一電離能越大，N元素原子2p能級為半滿穩定狀態，第一電離能高于同周期相鄰元素的，故第一電離能：N＞O＞H＞Na，
故答案為：N；
②NO₂^-中N原子孤電子對數=$\frac{5+1-2×2}{2}$=1、價層電子對數=2+1=3，NO₂^-空間構型是V形，
故答案為：V；
③N₂H₄中N原子形成3個σ鍵、含有1對孤對電子，雜化軌道數目為4，N原子采取sp³雜化；N₂H₄與水分子都是極性分子，相似相溶原理，N₂H₄與水分子之間形成氫鍵，N₂H₄極易溶于水，
故答案為：sp³；N₂H₄與水分子都是極性分子，相似相溶原理，N₂H₄與水分子之間形成氫鍵；
（2）①Ni元素原子核外電子數為28，根據能量最低原理，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；
②Al碳原子原子之間形成單鍵、C原子與氫原子之間形成單鍵，均為σ鍵，分子中含有的σ鍵的數目為12，
故答案為：12；
③晶胞中Co原子數目為6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4、O原子數目=1+12×$\frac{1}{4}$=4，故該化合物的化學式為CoO，
故答案為：CoO．

點評 本題是對物質結構與性質的考查，涉及電離能、雜化方式與空間構型判斷、分子結構與性質、化學鍵、核外電子排布、晶胞計算等，注意同周期元素第一電離能異常情況，難度中等．