(2009?淮安二模)三氟化氮是一種無色、無味、無毒且不可燃的氣體,在半導體加工,太陽能電池制造和液晶顯示器制造中得到廣泛應用.NF3是一種三角錐型分子,鍵角102°,沸點-129℃;可在銅的催化作用下由F2和過量NH3反應得到.
(1)寫出制備 NF3的化學反應方程式:
4NH3+3F2=NF3+3NH4F
4NH3+3F2=NF3+3NH4F

(2)NF3的沸點比NH3的沸點(-33℃)低得多的主要原因是
NH3能形成氫鍵,NF3只有范德華力
NH3能形成氫鍵,NF3只有范德華力

(3)與銅屬于同一周期,且未成對價電子數(shù)最多的元素基態(tài)原子核外電子排布式為
1s22s22p63s23p63d54s1
1s22s22p63s23p63d54s1

(4)理論上HF、NaAlO2和NaCl按6:1:2的物質(zhì)的量之比恰好反應生成HCl、H2O和一種微溶于水的重要原料,該物質(zhì)含有三種元素,則其中心離子是
Al
Al
,配位數(shù)為
6
6

(5)根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)(單位:kJ?mol-1 ),回答下面各題:
元素代號 I1 I2 I3 I4
Q 2080 4000 6100 9400
R 500 4600 6900 9500
S 740 1500 7700 10500
T 580 1800 2700 11600
U 420 3100 4400 5900
①在周期表中,最可能處于同一族的是
R
R
U
U

②T元素最可能是
P
P
區(qū)元素.若T為第二周期元素,F(xiàn)是第三周期元素中原子半徑最小的元素,則T、F形成化合物的空間構(gòu)型為
平面正三角形
平面正三角形
,其中心原子的雜化方式為
sp2
sp2
分析:(1)根據(jù)反應物和生成物以及質(zhì)量守恒定律可寫出反應的化學方程式;
(2)NH3存在氫鍵,而NF3只存在分子間作用力,二者中NH3沸點較高;
(3)根據(jù)與銅在同一周期,且未成對價電子數(shù)最多,可推知外層價電子排布為3d54s1,應為Cr;
(4)根據(jù)題意可寫出反應的化學方程式:6HF+NaAl02+2NaCl═2HCl+2H2O+Na3AlF6,Na3AlF6中心離子為Al,配位數(shù)為6;
(5)根據(jù)電離能的跳躍確定最外層有幾個電子,然后根據(jù)得失電子規(guī)律,同一主族從上到下電離能依次遞減,同一周期從左到右電離能依次遞增,以此來確定在周期表中的位置.
解答:解:(1)根據(jù)反應物和生成物以及質(zhì)量守恒定律可知反應還應有NH4F生成,故答案為:4NH3+3F2=NF3+3NH4F;
(2)NH3存在氫鍵,而NF3只存在分子間作用力,兩種作用力前者較強,物質(zhì)的沸點較高,故答案為:NH3能形成氫鍵,NF3只有范德華力;
(3)與銅在同一周期,且未成對價電子數(shù)最多,可推知外層價電子排布為3d54s1,應為Cr,原子序數(shù)為24,根據(jù)能量最低原理、構(gòu)造原理、洪特規(guī)則可寫出電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,故答案為:1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);
(4)有題意可知該反應的化學方程式應為:6HF+NaAl02+2NaCl═2HCl+2H2O+Na3AlF6,該微溶物為:Na3AlF6,中心離子為Al,配位數(shù)為6,
故答案為:Al;6;
(5)①根據(jù)電離能的跳躍確定最外層有幾個電子,表中R和U的第一電離能較小,但跳躍至第二電離能時突然變大,說明失去一個電子后變?yōu)榉(wěn)定結(jié)構(gòu),最外層有一個電子,故R和U處于同族,故答案為:R;U;
②由T元素電離能的變化可知T最外層有三個電子,位于周期表中第ⅢA族,在P區(qū),若T為第二周期元素,應為B元素,E是第三周期元素中原子半徑最小的元素,應為Cl元素,二者形成的化合物為BCl3,根據(jù)價層電子對模型可知應為平面正三角形結(jié)構(gòu),中心原子的雜化方式為 sp2雜化,故答案為:P;平面正三角形;sp2
點評:本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識,涉及到電子排布式的書寫、電離能等問題,做題時注意抓住題目提供的信息,以及利用電離能的跳躍值判斷最外層電子數(shù)等問題;本題難度較大.
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