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分子中的一個氫原子被-NH₂（氨基）取代形成的另一種氮的氫化物．
�、貼H₃分子的空間構(gòu)型是

 

；N₂H₄分子中氮原子軌道的雜化類型是

 

．
�、陔驴捎米骰鸺�燃料，燃燒時發(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．
�、垭履芘c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）
　　a．離子鍵　　　　 b．共價鍵　　　　 c．配位鍵　　　 d．范德華力
（4）圖1表示某種含氮有機化合物的結(jié)構(gòu)，其分子內(nèi)4個氮原子分別位于正四面體的4個頂點（下圖2），分子內(nèi)存在空腔，能嵌入某離子或分子并形成4個氫鍵予以識別．下列分子或離子中，能被該有機化合物識別的是

 

（填標(biāo)號）．
　　a．CF₄　　　　　 b．CH₄　　　　　 c．NH₄⁺　　　　 d．H₂O．

Answer 1

考點：含有氫鍵的物質(zhì),原子核外電子排布,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,化學(xué)鍵,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,有關(guān)燃燒熱的計算

專題：壓軸題,氮族元素

分析：（1）N原子核外有7個電子，最外層有5個電子，根據(jù)構(gòu)造原理順序其價電子排布式；
（2）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素；
（3）①根據(jù)價層電子對互斥理論確定分子空間構(gòu)型和原子的雜化方式；
②根據(jù)化學(xué)方程式計算產(chǎn)生的氮氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)每個氮分子中含有2個π鍵計算；
③N₂H₆SO₄晶體類型與硫酸銨相同，含離子鍵、共價鍵；
（4）嵌入某微粒分別與4個N原子形成4個氫鍵．

解答： 解：（1）氮原子的電子排布式1s²2s²2p³，其價層電子排布式為2s²2p³，故答案為：2s²2p³；
（2）C、N、O屬于同一周期元素且原子序數(shù)依次減小，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一電離能大小順序是N＞O＞C，故答案為：N＞O＞C；
（3）①NH₃分子中氮原子含有3個共價鍵和一個孤電子對，所以空間構(gòu)型是三角錐型；N₂H₄分子中氮原子的加成電子對=3+1=4，含有一個孤電子對，N原子軌道的雜化類型是sp³，故答案為：三角錐型；sp³；
②反應(yīng)中有4mol N-H鍵斷裂，即有1molN₂H₄參加反應(yīng)，根據(jù)化學(xué)方程式可知產(chǎn)生的氮氣的物質(zhì)的量為1.5mol，而每個氮分子中含有2個π鍵，所以形成3molπ鍵，故答案為：3；
③肼與硫酸反應(yīng)的離子方程式為N₂H₄+2H⁺═N₂H₆²⁺，N₂H₆SO₄晶體類型與硫酸銨相同，N₂H₆²⁺中的化學(xué)鍵是共價鍵與配位鍵，N₂H₆²⁺與SO₄^2-之間是離子鍵，不存在范德華力，故答案為：d；
（4）注意氫鍵的形成條件及成鍵元素（N、O、F、H），本題中嵌入某微粒分別與4個N原子形成4個氫鍵，由成鍵元素及數(shù)目可知為NH₄⁺，故答案為：c．

點評：本題考查考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布、電離能的大小比較、雜化類型、配位鍵等知識，綜合考查學(xué)生的分析能力和基本概念的綜合運用能力，為高考常見題型和高頻考點，注意相關(guān)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，題目難度中等．