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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式是
2s22p3
2s22p3

(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是
N>O>C
N>O>C

(3)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.
①NH3分子的空间构型是
三角锥形
三角锥形
;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是
sp3杂化
sp3杂化

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)△H=-1 038.7kJ?mol-1 若该反应中有4mol N-H键断裂,则形成的π键有
3
3
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的晶体内不存在
d
d
(填标号).
a.离子键  b.共价键   c.配位键  d.范德华力
(4)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
c
c
(填标号).
a.CF4  b.CH4  c.NH
 
+
4
  d.H2O.
分析:(1)N原子核外有7个电子,根据电子排布式1s22s22p3判断;
(2)基态氮原子价电子层p轨道处于半充满状态,其第一电离能大于氧原子;
(3)①根据价层电子对数判断;
②反应中有4mol N-H键断裂,生成1.5molN2,根据结构式N≡N判断;
③N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,应含有配位键、离子键和共价键;
(4)本题中嵌入某微粒分别与4个N原子形成4个氢键.
解答:解:(1)N原子核外有7个电子,最外层有5个电子,价电子排布式为2s22p3,故答案为:2s22p3
(2)同周期元素从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,由于基态氮原子价电子层p轨道处于半充满状态,所以其第一电离能大于氧原子,故答案为:N>O>C;
(3)①NH3分子中N原子形成3个δ键,且有1个孤电子对,则为三角锥形,由于N2H4分子中N原子所形成共价键的数目与NH3相同,故其原子轨道的杂化类型与NH3中的N原子一样,也是sp3杂化,故答案为:三角锥形;sp3杂化;
②N2O4+2N2H4═3N2+4H2O,若该反应中有4mol N-H键断裂,即有1mol N2H4参加反应,生成1.5mol N2,形成π键的物质的量为2×1.5mol=3mol,故答案为:3;
③肼与硫酸反应的离子方程式为N2H4+2H+═N2H62+,N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,N2H62+中的化学键是共价键与配位键,N2H62+与SO42-之间是离子键,不存在范德华力,故答案为:d;
(4)注意氢键的形成条件及成键元素(N、O、F、H),本题中嵌入某微粒分别与4个N原子形成4个氢键,由成键元素及数目可知为NH4+,故答案为:c.
点评:本题考查考查原子结构与性质,涉及核外电子排布、电离能的大小比较、杂化类型、配位键等知识,综合考查学生的分析能力和基本概念的综合运用能力,为高考常见题型和高频考点,注意相关基础知识的学习,难度中等.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

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式是
2s22p3
2s22p3

(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是
N>O>C
N>O>C

(3)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.NH3分子的空间构型是
三角锥形
三角锥形
;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是
sp3
sp3

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为
2
2
,H+可与H2O形成H3O+,H3O+中氧原子采取
sp3
sp3
杂化,H3O+中H-O-H键角比H2O中的H-O-H键角
,原因是
H2O中O原子有两对孤对电子,H3O+中O原子有一对孤对电子,排斥力较小
H2O中O原子有两对孤对电子,H3O+中O原子有一对孤对电子,排斥力较小

(2)氮元素可以形成多种化合物,回答以下问题:
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化合物.
N2H4的电子式
,氮原子的杂化类型
sp3
sp3

(3)具有相同的原子总数及相同的价电子总数的分子或离子称为等电子体,等电子体一般具有相似的空间构型. Na3N是汽车防撞气囊中常用的化学物质,请写出与N3-互为等电子体的常见粒子的化学式
N2O、CO2、CS2
N2O、CO2、CS2
(写出三种),N3-的空间构型为
直线形
直线形

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科目:高中化学 来源: 题型:

I:氮元素可以形成多种化合物.回答以下问题:
(1)基态氮原子的电子排布式是
1s22s22p3
1s22s22p3

(2)C、N、O三种元素第一电离能从小到大的顺序是
C、O、N
C、O、N

(3)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.
①NH3分子的空间构型是
三角锥型
三角锥型
;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是
sp3
sp3

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)△H=-1038.7kJ?mol-1若该反应中有2mol N-H键断裂,则形成的π键有
1.5
1.5
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的晶体内不存在
a
a
(填标号).
a.范德华力     b.共价键         c.配位键          d.离子键
II:Fe单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示.面心立方晶胞和体心立方晶胞的棱边长分别为acm、bcm,则F单质的面心立方晶胞和体心立方晶胞的密度之比为
2b3:a3
2b3:a3
,F原子配位数之比为
3:2
3:2

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科目:高中化学 来源: 题型:

[化学--物质结构与性质]
氮元素可以形成多种分子和离子,如NH3、N2H4、N3-、NH4+、N2H62+等.
回答以下问题:
(1)某元素原子与N3-含有相同的电子数,其基态原子的价电子排布式是
 

(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是
 

(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被一NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物.NH3分子的空间构型是
 
; N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是
 

(4)胼能与硫酸反应生成N2H6S04.N2H6S04晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6S04的晶体内不存在
 
(填标号)
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.范德华力
(5)NH3、N2H4、NH4+、N2H62+四种微粒中,能形成氢键的有
 
;不能作为配位体的有
 

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