叠氮化物是一类重要化合物，在炸药、磁性化合物研究、微量元素测定方面越来越引起人们的重视，其中氢叠氮酸（HN3）是一种弱酸，分子结构示意图可表示为：联氨被亚硝酸氧化时便可生

Question

叠氮化物是一类重要化合物，在炸药、磁性化合物研究、微量元素测定方面越来越引起人们的重视，其中氢叠氮酸（HN₃）是一种弱酸，分子结构示意图可表示为：

联氨被亚硝酸氧化时便可生成氢叠氮酸（HN₃）：N₂H₄+HNO₂═2H₂O+HN₃，它的酸性类似于醋酸，微弱电离出H⁺和N₃^-．试回答下列问题：
（1）下列有关说法正确的是___（选填序号）．
A．HN₃中含有5个σ键
B．HN₃中三个氮原子采用的都是sp²杂化
C．HN₃、HNO₂、H₂O、N₂H₄都是极性分子
D．肼（N₂H₄）沸点高达113.5℃，说明肼分子间可形成氢键
（2）叠氮化物能与Fe³⁺及Cu²⁺及Co³⁺等形成配合物，如：Co[（N₃）（NH₃）₅]SO₄，在该配合物
中钴显___价，根据价层互斥理论可知SO₄^2-空间形状为___，写出钴原子在基态时的核外电子排布式___．
（3）由叠氮化钠（NaN₃）热分解可得纯N₂：2NaN₃（s）═2Na（l）+3N₂（g），有关说法正确的是
___（选填序号）
A．NaN₃与KN₃结构类似，前者晶格能较小
B．钠晶胞结构如图2，晶胞中分摊2个钠原子
C．氮的第一电离能大于氧
D．氮气常温下很稳定，是因为氮的电负性小
（4）与N₃^-互为等电子体的分子有___（举2例）
（5）人造立方氮化硼的硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料，因此它与金刚石统称为超硬材料．立方氮化硼晶胞如图3所示，试分析：
①该晶体的类别为___晶体．
②晶体中每个N同时吸引___个B．
③设该晶体的摩尔质量为M g•mol^-1，晶体的密度为ρg•cm^-3，阿伏加德罗常数的值为N_A，则晶体
中两个距离最近的B之间的距离为___cm．

Answer 1

（1）A．共价单键为σ键，共价双键中1个是σ键、1个是π键，所以该分子中含有3个σ键，故错误；
B．HN₃中三个N原子价层电子对个数不相同，所以其杂化方式不同，故错误；
C．分子正负电荷重心不重合的为极性分子，这几种分子正负电荷重心都不重合，为极性分子，故正确；
D．形成氢键的氢化物熔沸点较高，该氢化物熔沸点大于水，含有氢键，故正确；
故选CD；
（2）该配合物中叠氮酸根离子为-1价、硫酸根离子为-2价，根据化合物中各元素化合价的代数和为0知，Co元素化合价为+3价；硫酸根离子价层电子对个数是4且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断硫酸根离子空间构型为正四面体形；Co是27号元素，其原子核外有27个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²或[Ar]3d⁷4s²，
故答案为：+3；正四面体；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²或[Ar]3d⁷4s²；
（3）A．NaN₃与KN₃结构类似，且二者都是离子晶体，晶格能与离子半径成反比，钾离子半径大于钠离子，所以前者晶格能大于后者，故错误；
B．晶胞中Na原子个数=8×(1)/(8)+1=2，故正确；
C．同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能N>O，故正确；
D．氮气分子中含有氮氮三键，键能较大，性质较稳定，故错误；
故选BC；
（4）原子个数相等价电子数相等的微粒互为等电子体，与N₃^-互为等电子体的分子有N₂O、CO₂、CS₂、BeF₂等，故答案为：N₂O、CO₂、CS₂、BeF₂等；
（5）①原子晶体硬度大，该晶体硬度大，所以为原子晶体，故答案为：原子；
②每个N原子同时吸引4个B原子，所以其配位数是4，故答案为：4；
③晶体中两个距离最近的B之间的距离为晶胞棱长的(1)/(2)倍，晶胞棱长=

3

(m)/(ρ)

，则晶体中两个距离最近的B之间的距离=(1)/(2)×

3

(m)/(ρ)

cm=(1)/(2)×

3	(4M)/(ρNA)

cm=

3	(M)/(2ρNA)

cm，
故答案为：

3	(M)/(2ρNA)

．