Question

氮元素可以形成多种分子和离子，如NH₃、N₂H₄、N₃^－、NH₄⁺、N₂H₆²⁺等。回答以下问题：

（1）N的基态原子中，有   个运动状态不同的未成对电子。

（2）某元素原子与N₃^－含有相同的电子数，其基态原子的价电子排布式是_______。

（3）NH₃、N₂H₄、NH₄⁺、N₂H₆²⁺四种微粒中，同种微粒间能形成氢键的有____________；不能作为配位体的有____________。

（4）纯叠氮酸HN₃在常温下是一种液体，沸点较高，为308.8K，主要原因  是                                        。

（5）肼(N₂H₄)分子可视为NH₃分子中的一个氢原子被—NH₂(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。

①N₂H₄分子中氮原子的杂化类型是______。

②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N₂O₄(l)+2N₂H₄(l)=3N₂(g)+4H₂O(g) 

若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键有________mol。

（6）肼能与硫酸反应生成N₂H₆SO₄。N₂H₆SO₄化合物类型与硫酸铵相同，则N₂H₆SO₄ 内微粒间作用力不存在_______(填标号）

a.离子键      b.共价键      c.配位键      d.范德华力

 

Answer 1

【答案】

（1）3         （2）3d²4s²       （3） NH₃、N₂H₄       NH₄⁺、N₂H₆²⁺（4）HN₃分子间存在氢键        （5） ①sp³     ②3       （6）d

【解析】

试题分析：（1）氮原子的电子排布式1s²2s²2p3 ，其中最外层有3个孤对电子，且运动状态不同，故答案为3个运动状态不同的未成对电子。（2）1个N含有7个电子，故N₃^-有22个电子，故该元素为钛。其价电子排布式为3d²4s²。（3）NH₃、N₂H₄中含有孤对电子，且氮原子具有很强的电负性，故能形成氢键。NH₄⁺、N₂H₆²⁺中不含用孤对电子，故不能成为配体。（4）纯叠氮酸HN₃为分子晶体，其主要物理性质由其相对分子质量决定，且该物质具有氢键，故常温下是一种液体，沸点较高。（5）①N₂H₄分子中氮原子含有3个共价单键，且不含孤电子对，所以N原子轨道的杂化类型sp³，故为sp³ 杂化。②根据N₂O₄(l)+2N₂H₄(l)=3N₂(g)+4H₂O(g) 可知，反应中有4 mol N—H键断裂表明有1molN₂H₄参与反应，故有1.5molN₂生成，N₂为三键，其中含有1个σ键2个π键。故形成π键有3mol。（6）由于N₂H₆SO₄化合物类型与硫酸铵相同，故其中含有离子键，N-H之间为共价键，N₂H₄中含有孤对电子为配体，H失去电子后出现空穴，故其中含有N₂H₆²⁺含有配位键。故选择d选项。

考点：核外电子排布、晶体中存在的化学键、杂化轨道理论、电负性等知识点