Question

11．宏觀物質的性質是由微觀結構決定的．
（1）1998年，美國科學家合成了一種陽離子“N₅ⁿ⁺”，其結構是對稱的，5個N排成“V”形，如果5個N結合后都達到8電子結構，且含有2個N≡N．則n=1，N₅ⁿ⁺的電子式為．
（2）科學家們還獲得了一種N₈分子，分子中所有N原子均呈單鍵，且均滿足8電子結構，試畫出該分子的結構式．
（3）科學家們認為存在含氫量最高的化合物NH₅，預測其與水劇烈反應入出氣體，所得水溶液呈弱堿性．寫出該反應的化學方程式NH₅+H₂O=H₂↑+NH₃•H₂O，NH₅的電子式為．

Answer 1

分析 （1）陽離子“N₅ⁿ⁺”，其結構是對稱的，5個N排成“V”形，如果5個N結合后都達到8電子結構，且含有2個N≡N，中1、5號N含有N≡N，每個N原子都達到8電子結構，則2、4號N原子應該將剩余的兩個N原子與3號N原子共用，導致3號N原子周圍有9個電子，要使3號N原子達到8電子結構，應該失去一個電子，根據該離子中電子成鍵方式確定電子式；
（2）一種N₈分子，分子中所有N原子均呈單鍵，且均滿足8電子結構，要使每個N原子都達到8電子結構，則每個N原子都需要形成3個共價鍵；
（3）化學家預測化合物NH₅與水劇烈反應入出氣體，所得水溶液呈弱堿性，則該化合物應該屬于銨鹽，能和水反應生成一水合氨和氫氣．

解答 解：（1）陽離子“N₅ⁿ⁺”，其結構是對稱的，5個N排成“V”形，如果5個N結合后都達到8電子結構，且含有2個N≡N，中1、5號N含有N≡N，每個N原子都達到8電子結構，則2、4號N原子應該將剩余的兩個N原子與3號N原子共用，導致3號N原子周圍有9個電子，要使3號N原子達到8電子結構，應該失去一個電子，所以該離子含有1個單位正電荷，所以n=1，根據該離子中電子成鍵方式確定電子式為，故答案為：1；；
（2）一種N₈分子，分子中所有N原子均呈單鍵，且均滿足8電子結構，要使每個N原子都達到8電子結構，則每個N原子都需要形成3個共價鍵，該分子的結構式為，故答案為：；
（3）化學家預測化合物NH₅與水劇烈反應入出氣體，所得水溶液呈弱堿性，則該化合物應該屬于銨鹽，能和水反應生成一水合氨和氫氣，反應方程式為NH₅+H₂O=H₂↑+NH₃•H₂O，電子式為，
故答案為：NH₅+H₂O=H₂↑+NH₃•H₂O；．

點評 本題考查化學用語及物質結構，為高頻考點，側重考查學生分析判斷、知識靈活運用及空間想象能力，正確靈活運用知識解答問題是解本題關鍵，注意氫化銨電子式的書寫，題目難度不大．