Question

【题目】氮元素可形成氢化物、卤化物、氮化物、叠氮化物和配合物等多种化合物．
（1）肼（N2H4）可用作火箭燃料，其原理是：N2O4（l）+2N2H4（l）=3N2（g）+4H2O（g），若反应中有4mol N﹣H键断裂，则形成的π键有mol，N2H4的沸点比C2H6的主要原因是 ．
（2）F2和过量NH3在铜催化作用下反应生成NF3 ， NF3分子的空间构型为 ．
（3）铁和氨气在640℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构见图．写出该反应的化学方程式： ．

（4）叠氮化钠（NaN3）分解反应为：2NaN3（s）=2Na（l）+3N2（g），下列有关说法正确的是（填序号）．
a．常温下，N2很稳定，是因为N的电离能大
b．钠晶胞结构见图2，每个晶胞含有5个钠原子
c．第一电离能（I1）：N＞O＞P＞S
d．NaN3与KN3结构类似，晶格能：NaN3＜KN3
（5）配合物Y的结构见图3，Y中含有（填序号）；
a．极性共价键 b．非极性共价键 c．配位键 d．氢键
Y中碳原子的杂化方式有 ．

Answer 1

【答案】
（1）3；N2H4间能形成分子间氢键
（2）三角锥形
（3）8Fe+2NH3 2Fe4N+3H2
（4）c
（5）a b c d；sp2、sp3
【解析】解：（1）1mol氮气分子中含有2molπ键，若该反应中有4mol﹣H键断裂，即有1mol肼参加反应，生成1.5mol氮气，所以形成的π键有1.5mol×2=3mol，N2H4分子间可形成氢键，而乙烷分子间不能形成氢键，分子间含有氢键的沸点较高，所以N2H4沸点（113.5℃）比乙烷沸点（﹣88.6℃）高得多，所以答案是：3；N2H4间能形成分子间氢键；（2）NF3中含有3个δ键，且孤电子对数为 =1，则应为sp3杂化，空间构型为三角锥形，
所以答案是：三角锥形；（3）该晶胞中铁原子个数=8× ，氮原子个数是1，所以氮化铁的化学式是Fe4N，铁和氨气在640℃可发生置换反应生成氮气和氮化铁，所以该反应方程式为：8Fe+2NH3 2Fe4N+3H2 ，
所以答案是：8Fe+2NH3 2Fe4N+3H2；（4）a．氮气中存在N≡N，N≡N的键能很大，不容易断裂，所以N2很稳定，故a错误；
b．钠晶胞中Na占据8个顶点和中心，根据均摊法确定其晶胞中的原子数为：8× +1=2，故b错误；
c．非金属性越强，第一电离能越大，同周期从左到右第一电离能增大，第IIA与第IIIA，第VA族与第VIA反常，所以第一电离能：N＞O＞P＞S，故c正确；
d．离子半径越小，晶格能越大，半径：Na+＜K+ ， 则晶格能：NaN3＞KN3 ， 故d错误；
所以答案是：c；（5）根据图可知碳碳间形成非极性共价键、碳氮间为极性共价键，氮镍间为配位键，氧氢间形成氢键，根据图可知，碳碳间形成单键，为sp3杂化，有的碳碳间形成双键，为sp2杂化，
所以答案是：abcd；sp3、sp2 ．