Question

4．2003年10月16日“神舟五號”飛船成功發(fā)射，實現(xiàn)了中華民族的飛天夢想．運送飛船的火箭燃料除液態(tài)雙氧水外，還有另一種液態(tài)氮氫化合物．已知該化合物中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.5%，相對分子質(zhì)量為32，結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)該分子結(jié)構(gòu)中只有單鍵．
（1）該氮氫化合物的電子式為．
（2）若該物質(zhì)與液態(tài)雙氧水恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生兩種無毒又不污染環(huán)境的氣態(tài)物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O．
（3）NH₃分子中的N原子有一對孤對電子，能發(fā)生反應(yīng)：NH₃+HCl=NH₄Cl．試寫出上述氮氫化合物通入足量鹽酸時，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式N₂H₄+2HCl=N₂H₆Cl₂．
（4）氮可以形成多種離子，如N^3-，NH₂^-，N₃^-，NH₄⁺，N₂H₅⁺，N₂H₆²⁺等，已知N₂H₅⁺與N₂H₆²⁺是由中性分子結(jié)合質(zhì)子形成的，類似于NH₄⁺，因此有類似于NH₄⁺的性質(zhì)．
①寫出N₂H₆²⁺在堿性溶液中反應(yīng)的離子方程式N₂H₆²⁺+2OH^-=N₂H₄+2H₂O．
②NH₂^-的電子式為，N采用sp³雜化方式，粒子空間構(gòu)型為V型．

Answer 1

分析 （1）該氮氫化合物中N（H）=$\frac{32×12.5%}{1}$=4，故分子中N（N）=$\frac{32-4}{14}$=2，該氮氫化合物為N₂H₄，分子中氫原子之間形成1對共用電子對，氫原子與氮原子之間形成1對共用電子對；
（2）N₂H₄與液態(tài)雙氧水恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生兩種無毒又不污染環(huán)境的物質(zhì)，則生成氮氣與水；
（3）N₂H₄分子中每個N原子都含有1對孤對電子，故1molN₂H₄與2molHCl反應(yīng)生成N₂H₆Cl₂；
（4）①N₂H₆²⁺中N的化合價為+4價，N₂H₆²⁺是由中性分子 N₂H₄ 結(jié)合2個質(zhì)子形成的，相當(dāng)于故N₂H₆²⁺相當(dāng)于二元酸，堿性溶液中反應(yīng)的離子方程式為N₂H₆²⁺+2OH^-=N₂H₄+2H₂O；
②NH₂^-的電子式為：；結(jié)構(gòu)中原子雜化軌道和甲烷結(jié)構(gòu)類似，據(jù)此分析．

解答 解：（1）該氮氫化合物中N（H）=$\frac{32×12.5%}{1}$=4，故分子中N（N）=$\frac{32-4}{14}$=2，該氮氫化合物為N₂H₄，分子中氫原子之間形成1對共用電子對，氫原子與氮原子之間形成1對共用電子對，其電子式為，
故答案為：；
（2）N₂H₄與液態(tài)雙氧水恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生兩種無毒又不污染環(huán)境的物質(zhì)，則生成氮氣與水，該反應(yīng)化學(xué)方程式為：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O，
故答案為：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O；
（3）N₂H₄分子中每個N原子都含有1對孤對電子，故1molN₂H₄與2molHCl反應(yīng)生成N₂H₆Cl₂，反應(yīng)方程式為N₂H₄+2HCl=N₂H₆Cl₂，
故答案為：N₂H₄+2HCl=N₂H₆Cl₂；
（4）①N₂H₆²⁺中N的化合價為+4價，N₂H₆²⁺是由中性分子N₂H₄結(jié)合2個質(zhì)子形成的，故N₂H₆²⁺相當(dāng)于二元酸，故在堿性溶液中反應(yīng)的離子方程式為N₂H₆²⁺+2OH^-=N₂H₄+2H₂O，故答案為：N₂H₆²⁺+2OH^-=N₂H₄+2H₂O；
②NH₂^-的電子式為，結(jié)構(gòu)中原子雜化軌道和甲烷結(jié)構(gòu)類似，N原子采取sp³雜化，粒子空間構(gòu)型為V型，故答案為：；sp³；V型．

點評 本題考查較為綜合，涉及物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、電子式，側(cè)重于考查綜合運用化學(xué)知識的能力，題目難度中等，注意把握題給信息．