Question

【題目】氮氣、羥基乙胺（HOCH2CH2NH2)和氮化鎵都含氮元素，其用途非常廣泛。回答下列問題：

（1）基態(tài)氮原子價層電子排布圖為___，其中電子能量最高的能級是___。

（2）HOCH2CH2NH2所含非金屬元素電負性由大到小順序為___，其中C和N的雜化方式均為___HOCH2CH2NH2中∠HOC小于∠HNC，其原因是___。

（3）HOCH2CH2NH2是一種常見的二齒配體，能和Co2+形成環(huán)狀配離子。Co位于元素周期表中___區(qū)，該環(huán)狀配離子的配位原子為___。

（4）氮化鎵為六方晶胞，其結(jié)構(gòu)如圖，其中Ga作六方最密堆積。Ga填充在N圍成的___（選填：八面體空隙、正四面體空隙、立方體空隙或三角形空隙）；已知該晶胞底邊邊長為apm，高為cpm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體的密度為___gcm-3(列出計算式即可）。

Answer 1

【答案】 2p O>N>C>H sp3 O有兩對孤電子對，而N只有一對孤電子對，O的孤電子對對成鍵電子對斥力更大所致 d N和O 正四面體空隙

【解析】

（1）氮是7號元素，價電子是5，電子排布圖為，電子的能級有1s、2s、2p，能量由低到高為1s<2s<2p，電子能量最高的能級是2p。

（2）HOCH2CH2NH2所含非金屬元素有H、O、C、N，同周期從左到右，電負性逐漸增大，有O>N>C，同主族從上到下，電負性逐漸減小，H的電負性最小，所以由大到小順序為O>N>C>H；其中C形成4條σ鍵，無孤電子對，采取sp3雜化類型；N形成3條σ鍵，有一對孤電子對，采取sp3雜化類型，所以C和N的雜化方式均為sp3；HOCH2CH2NH2中O有兩對孤電子對，而N只有一對孤電子對，O的孤電子對對成鍵電子對斥力更大導(dǎo)致∠HOC小于∠HNC。

（3）Co在元素周期表中第四周期，第Ⅷ族，所以在周期表d區(qū)；HOCH2CH2NH2是中只有N和O存在孤電子對，能提供電子對給Co2+，形成配位鍵，所以配位原子為N和O。

（4）氮化鎵為六方晶胞，根據(jù)圖可知，Ga周圍有四個原子，所以圍成的是正四面體空隙；根據(jù)均攤法可知，該晶胞中含有Ga：，含有N：，由于為六方晶胞，所以底面邊長為a，其中一個角為60°的菱形，可得其高為apm ，底面面積為a2pm2，晶胞體積為a2c pm3=a2c×10-30cm3，則密度為gcm-3。