Question

【题目】氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：

（1）基态氮原子的价电子排布图是 。

（2）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分子中氮原子轨道的杂化类型是 。

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) ΔH＝－1038.7 kJ·mol－1

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

③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4，N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4晶体内不存在________(填标号)

a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．范德华力

（3）图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。

下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是________(填标号)。

a．CF4 b．CH4c．NH4+d．H2O

Answer 1

【答案】（1）

（2）①sp3 ②3 ③d （3）c

【解析】试题分析：（1）根据构造原理可知，基态氮原子的价电子排布图是。

（2）①氨气分子中中心原子氮原子含有1对孤对电子，所以NH3分子的空间构型是三角锥型，NH3中氮原子轨道的杂化类型是sp3。而肼(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，所以N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是sp3；

②反应中有4mol N－H键断裂，即有1molN2H4参加反应，生成1.5molN2，则形成的π键有3mol。

③N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，硫酸铵中有离子键、共价键和配位键，则N2H6SO4晶体内不存在范德华力，答案选d。

（3）要形成氢键，就要掌握形成氢键的条件：一是要有H原子，二是要电负性比较强，半径比较小的原子比如F、O、N等构成的分子间形成的特殊的分子间作用力。符合这样的选项就是c和d，但题中要求形成4个氢键，氢键具有饱和性，这样只有选c