我國科學家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N
5)
6(H
3O)
3(NH
4)
4Cl(用R代表).回答下列問題:
(1)氮原子價層電子對的軌道表達式(電子排布圖)為
.
(2)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(E
1).第二周期部分元素的E
1變化趨勢如圖(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的E
1自左而右依次增大的原因是
同周期從左到右核電荷數(shù)依次增大,半徑逐漸減小,故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大
同周期從左到右核電荷數(shù)依次增大,半徑逐漸減小,故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大
;氮元素的E
1呈現(xiàn)異常的原因是
N的2p能級處于半充滿狀態(tài),相對穩(wěn)定,不易結(jié)合電子
N的2p能級處于半充滿狀態(tài),相對穩(wěn)定,不易結(jié)合電子
.
(3)經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結(jié)構(gòu),其局部結(jié)構(gòu)如圖(b)所示.
①從結(jié)構(gòu)角度分析,R中兩種陽離子的相同之處為
ABD
ABD
,不同之處為
C
C
.(填標號)
A.中心原子的雜化軌道類型
B.中心原子的價層電子對數(shù)
C.立體結(jié)構(gòu)
D.共價鍵類型
②R中陰離子N
5-中的σ鍵總數(shù)為
5
5
個.分子中的大π鍵可用符號Π
表示,其中m代表參與形成的大π鍵原子數(shù),n代表參與形成的大π鍵電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為Π
),則N
5-中的大π鍵應表示為
.
③圖(b)中虛線代表氫鍵,其表示式為(NH
4+)N-H…Cl、
(H3O+)O-H…N
(H3O+)O-H…N
、
(NH4+)N-H…N
(NH4+)N-H…N
.
(4)R的晶體密度為dg?cm
-3,其立方晶胞參數(shù)為anm,晶胞中含有y個[(N
5)
6(H
3O)
3(NH
4)
4Cl]單元,該單元的相對質(zhì)量為M,則y的計算表達式為
.