近幾年我國“神舟系列”飛船連續(xù)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A.已知該化合物A中氫元素的質(zhì)量分數(shù)為12.5%,相對分子質(zhì)量為32,結構分析發(fā)現(xiàn)該分子結構中只有單鍵.回答下列問題:
(1)液態(tài)雙氧水(過氧化氫)的電子式 該分子是 分子(填“極性”或“非極性”)
(2)A的結構式為 該分子中的中心原子的雜化類型是 .若該物質(zhì)與液態(tài)雙氧水恰好完全反應,產(chǎn)生兩種無毒又不污染環(huán)境的物質(zhì),寫出該反應的化學方程式 .若該反應中有4mol N-H鍵斷裂,則形成的π鍵有 mol.
(3)A能與硫酸反應生成B.B的結構與硫酸銨相似,則B的晶體內(nèi)存在 (填標號) a.離子鍵 b.共價鍵 c.配位鍵 d.范德華力.
【答案】
分析:(1)分子中正負電荷中心不重合,從整個分子來看,電荷的分布是不均勻的,不對稱的,這樣的分子為極性分子,以極性鍵結合的雙原子一定為極性分子,以極性鍵結合的多原子分子如結構對稱,正負電荷的重心重合,電荷分布均勻,則為非極性分子;
(2)根據(jù)氮和氫的原子個數(shù)比確定結構式;對于有機物利用雜化軌道數(shù)=孤對電子對數(shù)+σ鍵數(shù)進行判斷;兩種無毒又不污染環(huán)境的物質(zhì)為氮氣和水;
(3)根據(jù)硫酸銨中存在化學鍵解題.
解答:解:(1)雙氧水是一種含有氧氧共價鍵和氧氫共價鍵的極性分子,電子式為:
,H
2O
2中含有極性鍵和非極性鍵,但結構不對稱,正負電荷的中心不重合,屬于極性分子,故答案為:
;極性;
(2)因化合物的相對分子質(zhì)量為32,氫元素的質(zhì)量分數(shù)為12.5%,則氮元素的質(zhì)量分數(shù)為87.5%,所以1個化合物中的氫原子數(shù)目為
=4,1個化合物中的氮原子數(shù)目為
=2,所以化合物的分子式為N
2H
4,結構式:
;N
2H
4分子中氮原子形成2個N-H,1個N═N雙鍵,N原子雜化軌道數(shù)為(2+1)=3,N原子采取sp
2雜化方式;N
2H
4與H
2O
2發(fā)生氧化還原反應生成N
2和H
2O,據(jù)得失電子守恒配平得N
2H
4+2H
2O
2═N
2↑+4H
2O;反應中有4mol N-H鍵斷裂,即有1molN
2H
4參加反應,生成1molN
2,則形成的π鍵有2mol,
故答案為:
;sp
2;N
2H
4+2H
2O
2═N
2↑+4H
2O;2;
(3)硫酸銨中存在離子鍵、共價鍵、配位鍵,故B中存在離子鍵、共價鍵、配位鍵,故答案為:abc;
點評:本題考查極性分子和非極性分子的判斷、分子式的確定、雜化方式的判斷等,難度較大,注意以極性鍵結合的雙原子一定為極性分子,以極性鍵結合的多原子分子如結構對稱,正負電荷的重心重合,電荷分布均勻,則為非極性分子.