Question

【题目】2001年是伟大的化学家、1954年诺贝尔化学奖得主、著名的化学结构大师、20世纪的科学怪杰鲍林(L.Pauling)教授的诞辰100周年。1994年这位老人谢世后，人们打开他的办公室，发现里面有一块黑板，画得满满的，其中一个结构式如图所示。老人为什么画这个结构式？它能合成吗？它有什么性质？不得而知。这是鲍林留给世人的一个谜，也许这是永远无法解开的谜，也许有朝一日你就能解开它。不管结果如何，让我们先对这个结构作一番了解。

(1)它的分子式是__________________________________________________________。

(2)它的所有原子是否可能处于同一个平面上？________(填“可能”或“不可能”)。

(3)它是否带有电荷？________(填“是”或“否”)。

(4)该分子中sp杂化的氮原子有___个；sp2杂化的氮原子有___个；sp3杂化的氮原子有_____个。

(5)为什么人们推测它是炸药？______________________________________________。

Answer 1

【答案】C6H2O2N10 可能 否 1 9 0 它分解能产生大量很稳定的气体N2

【解析】

（1）根据结构简式书写分子式；

（2）根据苯环的共面结构和氮原子的成键特点来确定该有机物的共面情况；

（3）根据原子的成键情况来确定电性；

（4）sp杂化的N原子表现为线型结构，sp2杂化N原子表现为三角锥结构；sp3杂化的N原子表现为四面体结构；

（5）产物中有大量的氮气，而能量越低越稳定，放出的热量越多。

（1）根据结构简式书写分子式为：C6H2O2N10，故答案为：C6H2O2N10；

（2）碳原子和氮原子均相当于有3个价电子对，根据价层电子对互斥理论，可知它们为平面三角型结构，由此推出碳原子和氮原子构成的环为平面结构，氧原子有4对电子对，它们排列方式为四面体结构，故与氧原子连接的氢原子也可能在该平面内，与环不直接相连的2个氮原子也可能在此平面内，所以它的所有原子可能处于同一个平面，故答案为：可能；

（3）所有的原子成键都达到了饱和，所以不带电荷，故答案为：否；

（4）根据N原子的成键特点和结构，可知该分子中sp杂化的N原子只有结构的中间氮原子；其余的氮原子都是sp2杂化；没有sp3杂化的，故答案为：1；9；0。

（5）该物质分解会产生大量很稳定的气体N2。从能量变化角度来看，生成物的能量越低，反应放出的能量越高，故答案为：它分解能产生大量很稳定的气体N2。