Question

氮元素可以形成多種化合物。回答以下問題：

（1）基態(tài)氮原子的價(jià)電子排布式是_________________。

（2）C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是____________。

（3）肼(N₂H₄)分子可視為NH₃分子中的一個(gè)氫原子被－NH₂（氨基）取代形成的另一種氮的氫化物。

①NH₃分子的空間構(gòu)型是_______________；N₂H₄分子中氮原子軌道的雜化類型是___________。

②肼可用作火箭燃料，燃燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是：

N₂O₄(l)＋2N₂H₄(l)===3N₂(g)＋4H₂O(g)    △H=－1038.7kJ·mol^－1

若該反應(yīng)中有4mol N－H鍵斷裂，則形成的π鍵有________mol。

③肼能與硫酸反應(yīng)生成N₂H₆SO₄。N₂H₆SO₄晶體類型與硫酸銨相同，則N₂H₆SO₄的晶體內(nèi)不存在__________(填標(biāo)號(hào))

a. 離子鍵     b. 共價(jià)鍵     c. 配位鍵    d. 范德華力

（4）圖1表示某種含氮有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，其分子內(nèi)4個(gè)氮原子分別位于正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)（見圖2），分子內(nèi)存在空腔，能嵌入某離子或分子并形成4個(gè)氫鍵予以識(shí)別。

下列分子或離子中，能被該有機(jī)化合物識(shí)別的是_________（填標(biāo)號(hào)）。

a. CF₄      b. CH₄      c. NH₄^＋     d. H₂O

Answer 1

【解析】（1）基態(tài)氮原子的價(jià)電子排布式是2s²2p³ ，學(xué)生可能審題時(shí)沒注意到是價(jià)電子排布式。

（2）C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是N＞O＞C

（3）①NH₃分子的空間構(gòu)型是三角錐型，NH₃中氮原子軌道的雜化類型是sp³，而肼(N₂H₄)分子可視為NH₃分子中的一個(gè)氫原子被—NH₂（氨基）取代形成的，所以N₂H₄分子中氮原子軌道的雜化類型是sp³，這個(gè)與H₂O，H₂O₂中O的雜化類型都是sp³的道理是一樣的。

②反應(yīng)中有4mol N－H鍵斷裂，即有1molN₂H₄參加反應(yīng)，生成1.5molN₂，則形成的π鍵有3mol。　　　

③N₂H₆SO₄晶體類型與硫酸銨相同，可見它是離子晶體，晶體內(nèi)肯定不存在范德華力。

（4）要形成氫鍵，就要掌握形成氫鍵的條件：一是要有H原子，二是要電負(fù)性比較強(qiáng)，半徑比較小的原子比如F、O、N等構(gòu)成的分子間形成的特殊的分子間作用力。符合這樣的選項(xiàng)就是c和d，但題中要求形成4個(gè)氫鍵，氫鍵具有飽和性，這樣只有選c。

這題中的（3）（4）兩問亮點(diǎn)較多，讓人耳目一新，其中第（4）耐人回味，這樣子就把氫鍵的來(lái)龍去脈和特點(diǎn)考查徹底！高！

【答案】（1）2s²2p³

      （2）N＞O＞C

      （3）①三角錐形  sP³  ②3   ③d

      （4）c