Question

氮可以形成多種離子，如N^3-，NH₂^-，N₃^-，NH₄⁺，N₂H₅⁺，N₂H₆²⁺等，已知N₂H₅⁺與N₂H₆²⁺是由中性分子結合質子形成的，類似于NH₄⁺，因此有類似于 NH₄⁺的性質．
（1）NH₄⁺的電子式為

 

，N采用

 

雜化方式，NH₄⁺粒子空間構型為

 

，鍵角為

 

．
（2）寫出二種由多個原子組成的含有與N₃^-價電子數相同的物質的化學式

 

．
（3）等電子體的微粒往往具有相似的結構，試預測N₃^-的構型

 

．

Answer 1

考點：判斷簡單分子或離子的構型,電子式,鍵能、鍵長、鍵角及其應用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）NH₄⁺是多原子構成的陽離子，電子式要加中括號和電荷；根據價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數，σ鍵個數=配原子個數，孤電子對個數=

1

2

×（a-xb），a指中心原子價電子個數，x指配原子個數，b指配原子形成穩定結構需要的電子個數判斷；
（2）根據陰離子中電子數=原子的質子數+電荷數，分子中含有的電子數等于所有原子的電子數的和來解答，1個N含有7個電子，N₃^-有22個電子；
（3）N₃^-與CO₂為等電子體，二氧化碳為直線型分子，故可認為N₃^-的構型為直線型；

解答： 解：（1）NH₄⁺是多原子構成的陽離子，電子式要加中括號和電荷，其電子式為：，
NH₄⁺分子中心原子N原子雜化軌道數=σ鍵數+孤對電子對數=4+

1

2

×（5-1-4×1）=4，所以N原子采用sp³雜化，無孤對電子，離子空間構型為正四面體形，鍵角為：109°28′，
故答案為：；正四面體形；109°28′；
（1）sp³  三角錐形
（2）1個N含有7個電子，故N₃^-有22個電子，含有22個電子的多原子物質有N₂O、CO₂、CNO^-、BeF₂、CaH₂、C₃H₄等，
故答案為：CO₂，N₂O；
（3）N₃^-與CO₂為等電子體，CO₂為直線型分子，等電子體的微粒往往具有相似的結構，故可認為N₃^-的構型為直線型，
故答案為：直線型．

點評：本題重點考查了電子式的書寫以及等電子微粒的性質，側重原子結構與分子構型的分析，注意把握等電子微粒的性質應用，題目難度中等．