Question

（1）氧元素的氢化物除H₂O外，还有H₂O₂；碳元素的氢化物除CH₄外，还有C₂H₆；氮元素的氢化物除NH₃外，还有含2个氮原子的分子的化学式为

 

，其沸点比氨气

 

（填“高”或“低”），该氢化物与足量盐酸反应的化学反应方程式为

 

（2）类似于碳原子，氮原子间也可形成链状结构．某链状结构氮氢化合物中，氮原子间只以N-N单键形式连接形成氢化物．该系列氮氢化合物化学通式为

 

（n表示氮原子个数）
（3）生活中广泛使用烃类物质（C_mH_n）燃料，火箭发射时的高能燃料常用氮氢化合物，比如肼N₂H₄．2014年10月31日在测试飞行时坠毁的维珍银河公司“太空船2号”商业载人飞船用N₂H₄燃料，但助燃剂选择不当据说是事故原因之一．经分析该助燃剂分子由氮、氧原子组成，分子中原子最外层电子总数和CO₂分子中原子最外层电子总数相同．该助燃剂的化学式为

 

．上述燃烧反应产物绿色、环保，书写该燃烧反应的化学方程式为

 

（4）分子式为N₄的氮元素同素异形体，结构等同于白磷，N₄中每个原子满足最外层8e^-结构．则1molN₄中含有

 

对共用电子对．已知NH₃、-NH₂、-NH、-N一定条件下都可以和H⁺结合．则N₄和足量的H⁺反应生成的粒子的化学式为

 

．化学家发现一种化学式为N₄H₄的离子化合物，一定条件下1mol N₄H₄熔融电离生成两种离子，其中一种为NH₄⁺，则该物质熔融时的电离方程式为

 

．

Answer 1

考点：氮族元素简介,化学方程式的书写,过氧化氢

专题：

分析：（1）依据信息结合常识判断含2个氮原子的分子为肼；依据相对分子质量大小判断其熔沸点，然后书写化学反应方程式即可；
（2）每个N原子能形成3个共价键，可以和氮原子、氢原子都能形成共价键，利用数学归纳法确定其通式；
（3）依据该N、O化合物与二氧化碳属于等电子体，推断出该氧化物即可；绿色环保，氮的燃烧产物为氮气符合题意，据此书写即可；
（4）白磷分子为正四面体，每个边都代表一个P-P键，所以共6个P-P共价键，据此推断即可；N₄中每个原子满足最外层8e^-结构，还含有1对孤对电子，每个N原子还能单独结合1个H离子，据此解答即可；依据题意，结合氮元素、H元素守恒书写电离方程式即可．

解答： 解：（1）含2个氮原子的分子为肼，化学式为N₂H₄；由于其相对分子质量较氨气大，故熔沸点比氨气高，肼与HCl反应方程式为N₂H₄+2HCl=N₂H₆Cl₂，
故答案为：N₂H₄；高；N₂H₄+2HCl=N₂H₆Cl₂；
（2）当氮原子个数为1时，氢原子个数为3，
当氮原子个数为2时，氢原子个数为4，
当氮原子个数为3时，氢原子个数为5，
当氮原子个数为4时，氢原子个数为6，
当氮原子个数为n时，氢原子个数为n+2，
所以其通式为N_nH _n+2（n≥1且n为正整数），
故答案为：N_nH _n+2（n≥1且n为正整数）；
（3）该助燃剂分子由氮、氧原子组成，分子中原子最外层电子总数和CO₂分子中原子最外层电子总数相同，故该助燃剂为：N₂O，由于该反应产物绿色环保，故N的产物应为氮气，依据氧化还原反应原理书写，化学反应方程式为：N₂H₄+2N₂O=3N₂+2H₂O，故答案为：N₂O；N₂H₄+2N₂O=3N₂+2H₂O；
（4）白磷分子为正四面体，每个边都代表一个P-P键，所以共6个P-P共价键，N₄的结构等同于白磷，故1molN₄中含有6molN-N键，N₄中每个原子满足最外层8e^-结构，还含有1对孤对电子，每个N原子还能提供1个空轨道，结合1个H离子，故可以形成N₄H₄⁴⁺，1mol N₄H₄熔融电离生成两种离子，其中一种为NH₄⁺，依据N元素与H元素守恒得知另外一种离子应为：N₃^-，电离方程式为：N₄H₄=NH₄⁺+N₃^-，故答案为：6N_A；N₄H₄⁴⁺；N₄H₄=NH₄⁺+N₃^-．

点评：本题主要考查的是氮元素及其化合物，涉及知识点较多，难度较大．