Question

（15分）在铜的催化作用下氨和氟反应得到一种铵盐和一种三角锥体分子A（键角102^o，偶极矩0.78x10^-30 C?m；对比：氨的键角107.3^o，偶极矩4.74x10^-30 C?m)；

4-1  写出A的分子式和它的合成反应的化学方程式。

4-2  A分子质子化放出的热明显小于氨分子质子化放出的热。为什么？

4-3  A与汞共热，得到一种汞盐和一对互为异构体的B和C（相对分子质量66）。写出化学方程式及B和C的立体结构。                                      

4-4  B与四氟化锡反应首先得到平面构型的D和负二价单中心阴离子E构成的离子化合物；这种离子化合物受热放出C，同时得到D和负一价单中心阴离子F构成的离子化合物。画出D、E、F的立体结构；写出得到它们的化学方程式。

4-5  A与F₂、BF₃反应得到一种四氟硼酸盐，它的阳离子水解能定量地生成A和HF，而同时得到的O₂和H₂O₂的量却因反应条件不同而不同。写出这个阳离子的化学式和它的合成反应的化学方程式，并用化学方程式和必要的推断对它的水解反应产物作出解释。

Answer 1

4-1 NF₃ （1分）  4NH₃ + 3F₂ = NF₃ + 3NH₄F（1分）            （共2分）

4-2  N-F 键的偶极方向与氮原子孤对电子的偶极方向相反，导致分子偶极矩很小，因此质子化能力远比氨质子化能力小。 画图说明也可，如：

                    （1分）

4-3  2NF₃ +2Hg = N₂F₂ + 2HgF­₂ （1分）

 (14+19)X2=66  （每式1分）                （共3分）

                                     

4-4：   D    E    F （每式1分）

  2 N₂F₂ + SnF₄ = [N₂F⁺]₂[SnF₆]^2-   （1分）

      [N₂F⁺]₂[SnF₆]^2- = [N₂F] ⁺[SnF₅]^- + N₂F₂  （1分）                      （共5分）

4-5  阳离子的化学式为NF₄⁺。（1分）

    NF₃ + F₂ + BF₃ = NF₄⁺BF₄^-   （1分）

    NF₄⁺水解反应首先得到HOF （否则写不出配平的NF₄⁺水解反应）:

    NF₄⁺+H₂O = NF₃+HOF+H⁺ 定量生成NF₃。（1分）

    而反应2HOF = 2HF+O₂和反应HOF+H₂O = HF+H₂O_­2 哪一反应为主与反应条件有关，但无论哪一反应为主却总是定量生成HF。（1分）                              （共4分）