2022届高考化学一轮复习-课时练39-化学键与分子间作用力鲁科版.docx

2022届高考化学一轮复习 课时练39 化学键与分子间作用力鲁科版

2022届高考化学一轮复习 课时练39 化学键与分子间作用力鲁科版

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- 14 -

化学键与分子间作用力
基础巩固
1.(2020安徽安庆质检)氮元素及其化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)基态氮原子的核外共有　　　　　种不同运动状态的电子,N2O的立体构型为　　　　　,NH4NO3中N的杂化方式为　　　　　。 
(2)氮元素的第一电离能在同周期中从大到小排第　　　　　位,写出与NO3-互为等电子体的一种非极性分子的化学式:　　　　　。 
(3)已知NH3分子的键角约为107°,而PH3分子的键角约为94°,试用价层电子对互斥理论解释NH3的键角比PH3的键角大的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)分子中氮原子的杂化轨道类型为　　　　　,乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)氮元素可以形成两种含氧酸HNO2和HNO3,酸性是HNO3　　　　　(填“强于”或“弱于”)HNO2,原因是　。 
2.(2020江苏徐州月考)砷(As)元素及其化合物在研究和生产中有许多重要的用途。请回答下列问题:
(1)基态砷原子的核外电子排布式为　　　　　,砷与硒的第一电离能较大的是　　　　　。 

(2)传统中药的砷剂俗称“砒霜”,其分子结构如图所示,该化合物中As、O两种原子的杂化轨道类型分别为　　　　　、　　　　　。 
(3)Na3AsO4可用作杀虫剂。AsO43-的立体构型为　　　　　,与其互为等电子体的分子的化学式为　　　　　　　　(任写一种)。 
(4)H3AsO4和H3AsO3是砷的两种含氧酸,请根据物质结构与性质的关系,解释H3AsO4比H3AsO3酸性强的原因:　。 
3.(2020吉林长春调研)锂-磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备:
2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2OCu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
请回答下列问题:
(1)上述化学方程式中涉及的N、O、P元素的电负性由小到大的顺序是　　　　　。 
(2)基态硫原子的价电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)(NH4)2SO4中含有化学键的类型为　　　　　。 
(4)PO43-的立体构型是　　　　　,其中磷原子的杂化方式为　　　　　。 
(5)在硫酸铜溶液中加入过量KCN溶液,生成配合物[Cu(CN)4]2-,则1 mol CN-中含有的π键数目为　　　　　,1 mol [Cu(CN)4]2-中含有的σ键数目为　　　　　。 
4.(1)①H2SeO3的中心原子杂化轨道类型是　　　　　;SeO32-的立体构型是　　　　　。 
写出一种与SeO32-互为等电子体的分子的化学式:　　　　　。 
②H2Se属于　　　　　(填“极性”或“非极性”)分子;单质硒的熔点为217 ℃,它属于　　　　　晶体。 
(2)①根据价层电子对互斥理论判断下列分子或离子中立体构型是V形的是　　　　(填字母)。 

A.H3O+ B.H2O C.NO2+ D.NO2-
②(CN)2分子中键与键之间的夹角为180°,并有对称性,分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构,其结构式为　　　　　　　　　,1个分子中含有　　　　　个π键;(CN)2也称为“拟卤素”,具有类似Cl2的化学性质,则(CN)2与NaOH的水溶液反应的化学方程式为　 
　。 
(3)铜是重要的金属,广泛应用于电气、机械制造、国防等领域,铜的化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途。
①CuSO4晶体中硫原子的杂化方式为　　　　　。 
②向CuSO4溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]SO4,下列说法正确的是　　　　　。 
a.氨气极易溶于水,是因为NH3分子和H2O分子之间形成3种不同的氢键
b.NH3分子和H2O分子的立体构型不同,氨分子的键角小于水分子的键角
c.[Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键
d.[Cu(NH3)4]SO4的组成元素中电负性最大的是氮元素
5.请回答下列问题:
(1)维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢,并有保护神经系统的作用,该物质的结构简式如图所示:

以下关于维生素B1的说法正确的是　　　　　。 
a.只含σ键和π键
b.既有共价键又有离子键
c.该物质的熔点可能高于NaCl
d.既含有极性键又含有非极性键
(2)维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有　　　　　。 
a.离子键、共价键
b.离子键、氢键、共价键
c.氢键、范德华力
d.离子键、氢键、范德华力
(3)维生素B1燃烧可生成N2、NH3、CO2、SO2、H2O、HCl等物质,这些物质中属于非极性分子的化合物有　　　　　。氨气极易溶于水,其原因是　 
　。 
(4)液氨常被用作制冷剂,若不断地升高温度,实现“液氨氨气氮气和氢气氮原子和氢原子”的变化,在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用分别是:①　　　　　;②极性键;③　　　　　。 
能力提升
6.镧系是位于元素周期表中ⅢB族、原子序数为57~71的元素。
(1)镝(Dy)的基态原子电子排布式为[Xe]4f106s2,画出镝(Dy)原子价电子轨道表示式:　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+,基态时Cu3+的电子排布式为　　　　　。 
(3)观察下面四种镧系元素的电离能数据,判断最有可能显示+3价的元素是　　　　　　(填元素名称)。几种镧系元素的电离能(单位:kJ·mol-1): 
元素
I1
I2
I3
I4
Yb(镱)
604
1 217
4 494
5 014
Lu(镥)
532
1 390
4 111
4 987
La(镧)
538
1 067
1 850
5 419
Ce(铈)
527
1 047
1 949
3 547

(4)元素铕(Eu)可以形成配合物[Eu(NH3)2(H2O)2]Cl2。
①该配合物的中心原子的配位数为　　　　　,配体分子具有相同的　　　　　　(填序号)。 
a.分子的立体构型　b.VSEPR构型　c.键角　d.孤电子对数　e.中心原子的价层电子对数
②写出氮的最简单气态氢化物水溶液中存在的氢键:　　　　　　　　　　　　　(任写一种)。 
③元素Al也有类似成键情况,气态氯化铝分子可表示为(AlCl3)2,分子中铝原子杂化轨道方式为　　　　　　　　,分子中所含化学键类型有　　　　(填字母)。 
a.离子键 b.极性键
c.非极性键 d.配位键
(5)PrO2(二氧化镨)的晶体结构与CaF2相似,晶胞中镨原子位于面心和顶点,则一个PrO2的晶胞中有　　　　个氧原子;已知晶胞参数为a pm,密度为ρ g·cm-3,Mr(PrO2)=173,则NA=　　　　　　　　(用含a、ρ的代数式表示)。 
7.(2020安徽江南十校联考)(1)纳米氧化铜、纳米氧化锌均可作为合成氨的催化剂,Cu2+的价层电子的电子排布图为　　　　　　　　。 
(2)2-巯基烟酸()水溶性优于2-巯基烟酸氧钒配合物()的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)如果一个分子中各原子在同一平面,且有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,从而形成“离域π键”,下列物质中存在“离域π键”的是　　　。 
A.SO2　B.SO42-　C.H2S　D.CS2
(4)尿素(H2NCONH2)分子中,原子杂化轨道类型有　　　　　　　　,σ键与π键数目之比为　　　　　　　　。 
(5)氮化硼(BN)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料,主要结构有立方氮化硼(如图甲)和六方氮化硼(如图乙),前者类似于金刚石,后者与石墨相似。

①晶胞中的原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。图甲中原子坐标参数A为(0,0,0),D为(12,12,0),则E原子的坐标参数为　　　　　　　　。X-射线衍射实验测得立方氮化硼晶胞边长为361.5 pm,则立方氮化硼晶体中N与B的最近距离为　　　　pm (已知3=1.732)。 
②已知六方氮化硼同层中B—N距离为a cm,密度为d g·cm-3,则层与层之间距离的计算表达式为　　　 pm。(已知正六边形面积为332a2 cm2) 
8.X、Y、Z、W为原子序数依次递增的短周期主族元素,R为过渡元素。Y的最高价氧化物的水化物是强酸,Z元素基态原子中有2个未成对电子,基态W原子的价层电子排布式为nsn-1npn-1,X与W为同主族元素。基态的R原子M能层全充满,核外有且仅有1个未成对电子。请回答下列问题:
(1)基态R原子的核外价层电子排布式为　　　　　　。 
(2)X、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序为　　　　　　　(填元素符号)。 
(3)元素Y的简单气态氢化物的沸点　　　　　　(填“高于”或“低于”)元素X的简单气态氢化物的沸点,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　,元素Y的简单气态氢化物中Y原子的杂化类型为　　　　,元素X的最简单气态氢化物分子的立体构型为　　　　　。 
(4)Y的气态氢化物在水中可形成氢键,其氢键最可能的形式为　　　　　　(填字母序号)。 

(5)分子中的大π键可用符号Πnm表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,X的最高价氧化物分子中的大π键应表示为　　　　　　　,其中σ键与π键数目之比为　。 
拓展深化
9.(2020四川成都调研)氮、磷是植物生长所需的重要元素。回答下列问题:
(1)下列氮原子轨道表示式表示的状态中,能量由低到高的顺序是　　　　　(填标号)。 

(2)羟氨(NH2OH)可看成是氨分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物,分子中N的杂化轨道类型是　　　　　　　。羟氨易溶于水,其主要原因是　。 
(3)第一电离能I1(N)　　　　(填“>”“<”或“=”)I1(P),原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)直链多磷酸根阴离子是由两个或两个以上磷氧四面体通过共用顶角氧原子连接起来的,如图所示。则由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子的通式为　　　　　　　　。 

(5)氮化锗具有耐腐蚀、硬度高等优点,晶体中锗原子与氮原子之间存在明显的s-p杂化现象,氮化锗晶体属于　　　　晶体。一种氮化锗晶胞的球棍模型如图,其化学式为　　　　　　　;若晶胞长方体的高为b pm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为ρ g·cm-3,则晶胞底面正方形的边长为　　　 pm(列出计算式)。 

课时规范练39　化学键与分子间作用力
1.答案(1)7　直线形　sp3、sp2　(2)3　SO3或BF3
(3)氮原子半径比磷原子半径小,NH3分子中成键电子对间的距离较近,斥力更大
(4)sp3　乙二胺分子间可形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键
(5)强于　HNO3中含有更多的非羟基氧,N的正电性较高,导致N—O—H中的电子向N偏移,因而在水分子的作用下就越容易电离出H+,即酸性越强
解析:(1)基态氮原子核外有7个电子,每个电子的运动状态各不相同;N2O与CO2互为等电子体,N2O的空间构型与CO2的空间构型相同,均为直线形;NH4NO3中的两个氮原子最外层均无孤电子对,NH4+中N为sp3杂化,NO3-中N为sp2杂化。(2)第2周期元素,第一电离能从左到右呈增大趋势,但Be的2p轨道全空,故其第一电离能比B大,N的2p轨道半充满,其第一电离能比O大,即第2周期元素第一电离能大小顺序为Ne>F>N>O>C>Be>B>Li,故氮元素在第2周期元素中第一电离能排第3位;与NO3-互为等电子体的非极性分子为SO3或BF3。(3)氮原子半径比磷原子半径小,NH3分子中成键电子对间的距离较近,斥力更大,故NH3的键角比PH3的键角大。(4)乙二胺分子中氮原子有一对孤电子对,氮原子的杂化轨道数为4,故杂化轨道类型为sp3。乙二胺中氮原子连接氢原子,分子间可以形成氢键,而三甲胺中氮原子没有连接氢原子,分子间不能形成氢键,故乙二胺比三甲胺的沸点高很多。(5)与HNO2相比,HNO3中含有更多的非羟基氧,HNO3中N的正电性较高,导致N—O—H中的电子向N偏移,因而在水分子的作用下就越容易电离出H+,即酸性越强。
2.答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3　As(或砷)
(2)sp3　sp3
(3)正四面体形　CF4(或SiF4、CCl4、SiCl4,合理即可)
(4)H3AsO4和H3AsO3可分别表示为(HO)3AsO和(HO)3As,H3AsO3中As为+3价,而H3AsO4中As为+5价,正电性更高,导致As—O—H中O的电子向As偏移,更易电离出H+
解析:(1)基态砷原子的核外有33个电子,根据构造原理知其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。砷由于4p轨道为半充满状态,结构稳定,其第一电离能比Se大。(2)该化合物中As有一对孤电子对,杂化轨道类型为sp3杂化,O有两对孤电子对,杂化轨道类型为sp3杂化。(3)AsO43-中As无孤电子对,立体构型为正四面体形,与AsO43-互为等电子体的分子有CF4、SiF4、CCl4、SiCl4等。(4)两种含氧酸H3AsO4和H3AsO3可分别表示为(HO)3AsO和(HO)3As,H3AsO3中As为+3价,而H3AsO4中As为+5价,正电性更高,导致As—O—H中O的电子向As偏移,更易电离出H+,所以H3AsO4比H3AsO3的酸性强。
3.答案(1)P<N<O　(2)3s23p4　(3)离子键、(极性)共价键
(4)正四面体形　sp3　(5)2NA　8NA
解析:(1)同周期主族元素的电负性从左到右逐渐增大,则电负性:N<O;同主族元素的电负性自上而下逐渐减弱,则电负性:N>P,所以电负性P<N<O。
(2)基态硫原子核外有16个电子,根据核外电子排布规律,其价电子排布式为3s23p4。
(3)(NH4)2SO4分子中存在N—H极性共价键和S—O极性共价键,NH4+和SO42-之间存在离子键。
(4)PO43-中磷原子的价层电子对数为4+5+3-2×42=4,则磷原子采取sp3杂化,故PO43-的立体构型为正四面体。
(5)CN-中C、N两原子之间存在C≡N键,1个CN-中存在1个σ键、2个π键,故1molCN-含有2molπ键。[Cu(CN)4]2-中Cu2+为中心离子,CN-为配体,Cu2+与CN-之间以配位键结合,即每个CN-与Cu2+间有1个σ键,故1mol[Cu(CN)4]2-含有8molσ键。
4.答案(1)①sp3　三角锥形　PCl3(合理即可)　②极性　分子
(2)①BD　②N≡C—C≡N　4　(CN)2+2NaOHNaCN+NaCNO+H2O
(3)①sp3　②c
解析:(1)①H2SeO3的中心原子的价层电子对数为12×(6+2)=4,所以Se杂化方式为sp3杂化,SeO32-的中心原子最外层有一对孤电子对,所以SeO32-的空间构型是三角锥形。等电子体是指价电子总数和原子数分别相等的微粒,与SeO32-互为等电体的分子有PCl3等。②H2Se分子中有孤电子对,所以H2Se属于极性分子,单质硒的熔点为217℃,比较低,所以它属于分子晶体。
(2)①H3O+中心原子的价层电子对数为6+3-12=4,孤电子对数为1,所以其空间构型是三角锥形;H2O的中心原子的价层电子对数为6+22=4,孤电子对数为2,所以其空间构型是V形;NO2+的中心原子的价层电子对数为5-12=2,孤电子对数为0,所以其立体构型是直线形;NO2-的中心原子的价层电子对数为5+12=3,孤电子对数为1,所以空间构型是V形。②(CN)2分子中碳原子采用sp杂化,碳碳之间是单键,碳氮之间是叁键,其结构式为N≡C—C≡N,碳氮叁键中有两个π键,所以1个分子中含有4个π键;(CN)2与NaOH水溶液反应的化学方程式为(CN)2+2NaOHNaCN+NaCNO+H2O。
(3)①SO42-中硫原子的价层电子对数=6+0+22=4,孤电子对数为0,硫原子采取sp3杂化;②氨气极易溶于水,是由于氨分子与水分子之间可形成氢键,a错误;NH3分子和H2O分子的中心原子都是采用sp3杂化,但NH3分子内有1个孤电子对,H2O分子内有2个孤电子对,孤电子对越多对成键电子对的排斥作用力越强,键角被挤压得越小,故氨气分子的键角大于水分子的键角,b错误;[Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有[Cu(NH3)4]2+与SO42-之间的离子键、氨分子与Cu2+间的配位键和SO42-、NH3中的极性共价键,c正确;[Cu(NH3)4]SO4的组成元素中电负性最大的是氧元素,d错误。
5.答案(1)bd　(2)d
(3)CO2　氨气分子为极性分子,易溶于极性溶剂水中,氨气分子与水分子间易形成氢键,氨气可与水反应
(4)氢键、范德华力　非极性键
解析:(1)由结构简式可知,维生素B1中含有Cl-及另一种有机离子,存在离子键,其他原子之间形成共价键,故a错误、b正确;与氯化钠晶体相比,维生素B1中的阳离子比Na+半径大,晶格能小,熔点不可能高于NaCl,故c错误;维生素B1中碳碳键为非极性键,氮氢键、氧氢键、碳氢键等为极性键,故d正确。
(2)晶体溶于水的过程会电离出Cl-等,故需要克服离子键,维生素B1粒子间还存在氢键、范德华力,故d正确。
(3)N2为单质,另外五种化合物中属于非极性分子的是CO2。NH3极易溶于水,是因为NH3和水均为极性分子,NH3溶于水后,NH3与水之间可形成氢键,NH3可与水反应。
(4)液氨汽化破坏了分子间作用力,包括氢键和范德华力;氨气分解生成N2和H2破坏了氮氢极性键;N2、H2生成氮原子和氢原子破坏了非极性键。
6.答案(1)
(2)[Ar]3d8(或1s22s22p63s23p63d8)
(3)镧　(4)①4　be　②N—H…O(或N—H…N或O—H…N或O—H…O)
③sp3　bd　(5)8　4×173ρ×(a×10-10)3(或6.92×1032ρ×a3) mol-1
解析:(1)根据镝(Dy)的基态原子电子排布式[Xe]4f106s2可知,镝(Dy)原子核外4f能级上有10个电子,6s能级上有2个电子,则其价电子排布图(轨道表示式)为。
(2)Cu是29号元素,基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+,说明Cu失去3个电子,则基态Cu3+的电子排布式为[Ar]3d8(或1s22s22p63s23p63d8)。
(3)第三电离能与第四电离能相差越大,+3价可能性越大,则最有可能显示+3价的元素是镧。
(4)①根据配合物[Eu(NH3)2(H2O)2]Cl2结构可知,Eu与2个NH3、2个H2O形成4个配位键,因此该配合物的中心原子的配位数为4;氨气分子中价层电子对个数=σ键电子对数+孤电子对数=3+12(5-3×1)=4,因此N采取sp3杂化,VSEPR构型为四面体形;水分子中价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=2+12(6-2×1)=4,因此O采取sp3杂化,VSEPR构型为四面体形;选项be符合题意;②N和O元素的电负性较大,则NH3的水溶液中存在的氢键有N—H…O或N—H…N、O—H…N或O—H…O;③在气态氯化铝(AlCl3)2中,每个铝原子与4个氯原子形成4个σ键,则铝原子的杂化方式为sp3,在该分子中,有两个氯原子分别与两个铝原子形成两个共价键,其中有一个是配位键,氯原子提供电子,铝原子提供空轨道;气态氯化铝[(AlCl3)2]分子中所含化学键类型有极性键、配位键。
(5)PrO2(二氧化镨)的晶体结构与CaF2相似,晶胞中镨原子位于面心和顶点,所以一个晶胞中镨原子的个数为6×12+8×18=4,则氧原子个数为4×2=8;根据上述分析可知,一个二氧化镨晶胞中含有4个PrO2,则ρ=n×MV=4NA×173(a×10-10)3,则NA=4×173ρ×(a×10-10)3mol-1或(6.92×1032ρa3)mol-1。
7.答案(1)
(2)2-巯基烟酸的羧基可与水分子之间形成氢键,使其在水中溶解度增大
(3)AD
(4)sp2、sp3　7∶1
(5)①(14,34,34)　156.5　②25dNA33a22×1010
解析:(1)Cu属于副族元素,Cu2+的价层电子的电子排布图是。
(2)2-巯基烟酸的羧基可与水分子之间形成氢键,使其在水中溶解度增大。
(3)SO2的中心原子硫原子有2个σ键,孤电子对数为6-2×22=1,价层电子对数为3,则SO2空间构型为V形,符合题中所给条件,即SO2存在离域π键;SO42-的中心原子含有4个σ键,孤电子对数为6+2-4×22=0,价层电子对数为4,空间构型为正四面体,则SO42-不含离域π键;H2S的空间构型为V形,但H不含p能级,即不存在离域π键;CS2空间构型为直线形,且有平行的p轨道,CS2存在离域π键。
(4)尿素的结构简式为,则N、C、O杂化类型分别是sp3、sp2、sp3;成键原子之间只能形成1个σ键,因此1mol尿素中含有σ键的物质的量为7mol,含有π键的物质的量为1mol,其比值为7∶1。
(5)①BN结构类似于金刚石的结构,因此BN为原子晶体,根据金刚石晶胞结构特点分析可知,E原子的坐标参数为(14,34,34);立方氮化硼中B和N最近的距离是体对角线的1/4,求出B与N之间的距离应是34×361.5pm≈156.5pm;②根据六方氮化硼的结构,一个晶胞中B的个数为6×16+3×13=2,则N的个数也为2,所以晶胞的质量为2×25NAg。晶胞的体积为(332a2×h)cm3(h为六方氮化硼的高),根据密度的定义列式可求出h=2×25dNA33a22cm,层与层之间的距离应是晶胞高的一半,则层与层之间的距离为25dNA33a22×1010pm。
8.答案(1)3d104s1　(2)N>O>C
(3)高于　NH3分子间形成氢键　sp3　正四面体
(4)B　(5)Π34　1∶1
解析:(1)根据题意分析可得,X、Y、Z、W、R分别是C、N、O、Si、Cu。基态铜原子的核外有29个电子,其价层电子排布式为3d104s1。
(2)同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,但氮原子2p轨道半充满,第一电离能大于O,所以C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。
(3)NH3分子间有氢键,NH3的沸点高于CH4的沸点,NH3中氮原子价电子对数是4,氮原子的杂化类型为sp3,CH4分子的空间构型为正四面体。
(4)从NH3·H2ONH4++OH-可以得出,水中氢原子与NH3中氮原子形成氢键,故选B。
(5)分子中的大π键可用符号Πnm表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,CO2分子中的大π键应表示为Π34,二氧化碳的结构是OCO,一个双键中有1个σ键和1个π键,二氧化碳中σ键与π键数目之比为1∶1。
9.答案(1)A<C<B<D
(2)sp3　羟氨分子与水分子均为极性分子,分子间能形成氢键
(3)>　N的原子半径比P小,氮原子核对最外层电子的吸引力较大
(4)[PnO3n+1](n+2)-　(5)原子　Ge3N4　550bρNA×1015
解析:(1)原子核外电子排布中,如果电子所占的轨道能级越高,该原子能量越高,轨道能量:1s<2s<2p,根据占据2p轨道电子的数目可知,A能量最低,D能量最高。根据占据2s轨道电子的数目可知,能量B>C,因此能量由低到高的顺序是A<C<B<D。
(2)羟氨(NH2OH)可看成是氨分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物,分子中氮原子与3个原子相连,含有1个孤电子对,采用sp3杂化;羟氨易溶于水,是因为羟氨分子与水分子均为极性分子,分子间能形成氢键。
(3)N的原子半径比P小,核对最外层电子的吸引力较大,因此第一电离能I1(N)>I1(P)。
(4)含有n个磷原子的多聚磷酸根离子,相当于是n个磷酸根离子中去掉了(n-1)个氧原子,氧原子数目=4n-(n-1)=3n+1,所带电荷为(-2)×(3n+1)+5n=-(n+2),故由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子的通式为[PnO3n+1](2+n)-。
(5)氮化锗具有耐腐蚀、硬度高等优点,符合原子晶体的特征,因此氮化锗属于原子晶体;一个晶胞中含有的锗原子数目为10×12+4×14=6,氮原子数目为8,因此氮化锗的化学式为Ge3N4;设晶胞底面正方形的边长为xpm,因为一个晶胞的质量为73×6+14×8NAg,则ρg·cm-3=73×6+14×8NAgx2b×10-30cm3,解得x=550bρNA×1015。