Question

9．當前材料科學的發(fā)展方興未艾．B、N、Ti、Fe都是重要的材料元素，其單質及化合物在諸多領域中都有廣泛的應用．
（1）基態(tài)Fe²⁺的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶；Ti原子核外共有22種運動狀態(tài)不同的電子．
（2）BF₃分子與NH₃分子的空間結構分別為平面正三角形、三角錐型；NH₃分子是極性分子（填“極性”或“非極性”）；BF₃與NH₃反應生成的BF₃•NH₃分子中含有的化學鍵類型有共價鍵、配位鍵，在BF₃•NH₃中B原子的雜化方式為sp³．
（3）N和P同主族．科學家目前合成了N₄分子，該分子中N-N鍵的健角為60°．
（4）晶格能：NaN₃＞KN₃ （選填“＞”、“＜”或“=”）
（5）向硫酸銅溶液中加入過量氨水，可生成[Cu（NH₃）₄]²⁺配離子，在[Cu（NH₃）₄]²⁺中提供孤電子對的成鍵原子是N．不考慮空間構型，[Cu（NH₃）₄]²⁺的結構可用示意圖表示為．己知NF₃與NH₃具有相同的空間構型，但NF₃不易與Cu²⁺形成配離子，其原因是F的電負性比N大，N-F成鍵電子對偏向F，導致NF₃中氮原子核對其孤電子對的吸引能力增強，難以形成配位鍵．

Answer 1

分析 （1）鐵原子失去最外層4s能級2個電子，形成Fe²⁺，核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶，電子不同運動狀態(tài)不同；
（2）NH₃分子中氮原子含有孤電子對，BF₃分子中B元素不含孤電子對，導致其空間構型不同；根據(jù)價層電子對互斥理論確定BF₃的分子空間構型；
（3）N₄分子與P₄結構相似，為正四面體構型，N₄分子中N原子形成3個σ鍵、含有1對孤對電子，雜化軌道數(shù)目為4，每個面為正三角形；
（4）離子半徑越小，晶格能越大；
（5）Cu²⁺提供空軌道，N原子提供孤對電子，Cu²⁺與NH₃分子之間形成配位鍵；NF₃中N-F成鍵電子對偏向于F原子，N原子上的孤對電子難與銅離子形成配離子．

解答 解：（1）鐵原子失去最外層4s能級2個電子，形成Fe²⁺，核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶，Ti元素原子核外有22個電子，所以原子中運動狀態(tài)不同的電子共有22種，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶；22；
（2）NH₃分子中氮原子含有孤電子對，NH₃中N原子含有3個σ鍵和1個孤電子對，所以NH₃為三角錐構型，為極性分子；BF₃中B原子含有3個σ鍵且不含孤電子對，所以BF₃為平面三角形構型；BF₃•NH₃分子中含有的化學鍵類型有共價鍵、配位鍵，在BF₃•NH₃中B原子電子對數(shù)為$\frac{5+3}{2}$，故雜化方式為sp³，
故答案為：平面正三角形；三角錐型；極性；共價鍵、配位鍵；sp³；
（3）N₄分子中N原子形成3個σ鍵、含有1對孤對電子，雜化軌道數(shù)目為4，N原子采取sp³雜化，每個面為正三角形，N-N 鍵的鍵角為60°，故答案為：60°；
（4）離子半徑越小，晶格能越大，半徑：Na⁺＜K⁺，則晶格能：NaN₃＞KN₃，故答案為：＞；
（5）Cu²⁺提供空軌道，N原子提供孤對電子，Cu²⁺與NH₃分子之間形成配位鍵，內界結構用示意圖表示為；
F的電負性大于N元素，NF₃中N-F成鍵電子對偏向于F原子，導致NF₃中氮原子核對其孤電子對的吸引能力增強，N原子上的孤對電子難與銅離子形成配離子，所以NF₃不易與Cu²⁺形成配離子，
故答案為：N；；F的電負性比N大，N-F成鍵電子對偏向F，導致NF₃中氮原子核對其孤電子對的吸引能力增強，難以形成配位鍵．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及分子結構、雜化軌道、核外電子排布式等，注意理解配位鍵的有關概念，難度中等．