Question

氢，氮，氧是日常生活中三种重要元素，了解它和它的一些化合物是有益的，请回答下列一些简单问题．
（1）氢气与氧气反应生成水，请画出水分子的构型示意图

 

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（2）氢气与氮气在773K，30MPa和铁催化下反应生成氨，请画出氨分子的构型示意图

 

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（3）氨在氧气燃烧可能生成HNO中间体．请指出氢氮氧在HNO分子中的化合价及氧化值

 

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（4）氨易溶于水，呈碱性；氨的溶解度随温度升高而降低．请用结构图表示出一些物质的氮氢氧间键的变化

 

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Answer 1

考点：判断简单分子或离子的构型,含有氢键的物质,氨的化学性质

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）一个水分子是由一个氧原子和两个氢原子构成；
（2）一个氨分子是由一个氮原子和三个氢原子构成；
（3）氧化数指的是该原子被氧化的程度，氧化值就是该元素分得的电子和价电子的差，可正可负可为分数，化合价一定是正整数；根据HNO分子结构H-N=O分析解答；
（4）氨为极性分子，水为极性分子，氨气易溶于水，水与氨气反应生成NH₃?H₂O，NH₃?H₂O在水中会解离出OH^-，氨的溶解度随温度升高而降低，NH₃?H₂O分解生成氨气；

解答： 解：（1）氢气与氧气反应生成水2H₂+O₂

点燃  .

2H₂O，氢气、氧气、水的分子个数比为2：1：2，一个水分子是由一个氧原子和两个氢原子构成，1个水分子中含有2个氢氧共价键，所以水分子的构型示意图为：，
故答案为：；
（2）在773K，30MPa和铁催化下氢气与氮气反应生成氨，N₂+3H₂

催化剂

高温高压

2NH₃，一个氨分子是由一个氮原子和三个氢原子构成，含3个氮氢键，所以氨分子的构型示意图为：，
故答案为：；
（3）HNO分子结构为：H-N=O，氢的化合价为+1、氮的化合价为+3、氧的化合价为-2价，N原子最外层5个电子，所以氮原子上有一对孤对电子，电负性O＞N＞H，因此氢的氧化数为+1，氧的氧化数为-2，N分得的电子只有自己的孤对电子，以及H-N键的总共4个电子，比原先5个价电子少了一个，所以氮原子的氧化数+1，
故答案为：原子    H   N   O
           化合价   1   3   2
           氧化值+1+1-2
（4）氨为极性分子，水为极性分子，氨气易溶于水，水与氨气反应生成NH₃?H₂O：反应物为氮氢间3根氮氢键和1根氢键，生成物为氮氢4根氮氢键，H₃N…H-OH→H₃N-H …OH；NH₃?H₂O在水中会解离出OH^-，氨的溶解度随温度升高而降低，H₃N-H …OH→H₃N…H-OH→H₃N↑+H₂O，NH₃?H₂O分解生成氨气，
故答案为：H₃N…H-OH→H₃N-H …OH；H₃N-H …OH→H₃N…H-OH→H₃N↑+H₂O；

点评：本题考查了氢，氮，氧三种重要元素的性质，掌握氨、水分子结构以及电负性O＞N＞H是解答的关键，题目难度中等．